高速切削钢材时的切削力试验研究

本文在高速车削的试验基础上，研究高速车削时切削速度对切削力的影响，结果表明，在切削速度较低情况下，切削力随切削速度的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，切削力下降，不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界速度。     

基于数值仿真技术的单颗磨粒切削机理

磨削过程是磨具表面大量形状各异的磨粒参与的多刃切削过程。单颗磨粒切削研究是认识复杂磨削作用的重要手段,但是单颗磨粒切削试验的实施和物理量的测量存在一定的难度。针对这一问题,分别建立单颗磨粒切削的物理力学模型和数值仿真模型,利用不同载荷下的划痕试验验证这两个模型的准确性。利用数值仿真技术研究不同工艺参数下的单颗磨粒切削过程,仿真单颗磨粒的耕犁和切削过程,得到不同切削速度下耕犁向切削行为转变的临界切削深度;当切削深度增加到某一个切削深度时,仿真得到的径向和切向切削力均有突然增大的趋势,同时发现低速时切削力增大的程度明显高于较高速度时切削力的增大程度;仿真得到的最高切削温度随切削深度的增加,呈现先增大后减小再增大的特点,且第一个最高切削温度峰值出现在临界切削深度附近,但是随着切削速度的降低,这个现象明显减弱,当切削速度小于600 m/min时,这个现象基本不存在;仿真得到的材料去除率随着切削深度的增加而显著增大,而且切削速度越大,材料去除率越大。     

切削速度影响切削力的有限元模拟

运用有限元数值模拟技术对三维金属切削过程进行仿真。分析了切削速度对切削力的影响,并对仿真数据进行拟合处理,导出了不同方向上切削力与切削速度的关系式。探讨了刀具和工件不同阶段应力变化特征。模拟结果表明,刀尖处等效应力最大,切削力在低速切削时,随切削速度的增加而增大,当到达某临界速度时,将随着切削速度的增加而减小。     

高速切削30CrNi3MoV淬硬钢切屑形成机理的试验研究

通过30CrNi3MoV淬硬钢的高速切削试验,观察和测量不同切削条件下切屑形态的演变过程、锯齿状切屑形成的临界切削条件、切削力.结果表明,切削速度和刀具前角是影响切屑形态和切削力的主要因素,随着切削速度的提高,在某一临界切削速度下,切屑形态由带状屑转变为锯齿状切屑,随着刀具前角由正前角逐渐变为负前角,临界切削速度明显减小,当锯齿状切屑形成时,切削力大幅度降低.使用金属切削过程中绝热剪切临界切削条件判据对锯齿状切屑形成临界切削速度预测的结果表明,锯齿状切屑形成的根本原因是主剪切区内发生周期性的绝热剪切断裂.     

基于Abaqus/explicit的钛合金高速切削切削力模拟研究

针对高速切削钛合金时切削力的问题,利用有限元分析软件Abaqus的Johnson Cook材料模型及Johnson Cook断裂准则,对钛合金高速切削切削力进行了仿真研究,分析钛合金高速切削加工过程中各切削参数（包括进给量、切削深度和切削速度）对切削力的影响.结果表明,切削力、进给力、单位面积切削力和单位面积进给力都随速度的增大而减小;但随着进给速度的增大,切削力和进给力都增大,而单位面积的切削力和进给力都减小.     

300M超高强度钢高速切削过程仿真研究

针对300M超高强度钢切削加工性较差的问题,通过有限元仿真技术对300M钢的高速切削过程进行研究。在相关试验数据的基础上,创建高速切削仿真模型,研究切削过程中切屑形态、切削区的应力分布,以及切削速度、刀具几何角度的变化对切削力、切削温度的影响规律。仿真结果分析表明:仿真数据与试验数据的变化趋势基本相同,切削速度增大,切削温度随之升高,切削力先升高后下降;前角角度增大,切削力和切削温度都较大程度下降,应力向刀尖与工件接触区集中;后角增大,切削力和切削温度略有下降,但变化幅度较小。     

基于ABAQUS的钛合金铣削力的模拟分析

为了研究钛合金在铣削过程中切削力随着切削参数的变化规律,建立了三维斜角切削有限元模型。通过对材料本构模型,刀—屑接触摩擦模型和切屑分离准则等关键环节建模,采用通用有限元求解器ABAQUS/Ex-plicit对钛合金Ti6Al4V的斜角切削过程进行了模拟,获得了切削速度v、切削深度ap和每齿进给量fz对切削力的变化趋势及影响程度。模拟结果表明:切削力随着切削深度ap和每齿进给量fz的增大而增大,而随着切削速度增大切削力波动很小。切削深度对切削力的影响最大,进给量次之,切削速度对切削力的影响最小。该模型可以为切削参数的合理选择提供参考。     

高速加工时各切削参数对切削力影响的模拟研究

切削力是切削过程中重要的物理参数之一。本文应用数值模拟,对高速切削加工过程中切削参数(切削速度、进给量、切削深度)对切削力的影响进行了研究,给出了切削力随切削速度、进给量、切削深度的变化规律,对优化高速切削工艺及建立高速切削数据库具有指导意义。     

切削用量对立铣加工钛合金Ti6Al4V切削力和切削温度影响规律的有限元仿真研究

利用软件AdvantEdge建立硬质合金涂层立铣刀三维铣削Ti6Al4V钛合金的有限元分析模型,模拟分析切削参数(切削速度、每齿进给量、轴向切削深度及径向切削深度)对刀具切削温度、切削力的影响规律。研究发现:切削力及切削温度随每齿进给量、轴向切削深度及径向切削深度的增加而增加:切削温度对切削深度的变化较敏感,随轴向切削深度和径向切削深度的增加显著增加;随着切削速度的增加,切削力先增大后减小,临界切削速度为120m/min。     

兹浮轴承在超高速磨削中的应用

超高速磨削是近十几年来在德、美、日等工业发达国家迅速崛起的一项先进制造技术。超高速切削的概念源于德国切削物理学家Salomon博士1931年所提出的具有划时代意义的假设：对于给定的某种工件材料，切削速度存在一个临界值，在该临界值之前，切削温度及刀具磨损随切削速度的增大而增大；但当切削速度超过该临界值时，即在高速区，切削速度超过切削温度最高的“死谷”区域时，继续提高切削速度将会使切削温度明显下降，刀具磨损及单位切削力也随之降低。他的理论给人们一个非常重要的启示；如果能越过图1中的B区，     

高速铣削时铣削力的研究

基于数控机床动力学测试分析和仿真系统,求得加工时的切削稳定域,确定加工参数的范围。在其它参数不变的情况下,通过对求得的切削力和功率的分析,得到转速高的铣削力相对较小,刀具螺旋角对铣削力的影响较小,切宽与铣削力不呈线性关系,切深与铣削力呈线性关系。文中对高速加工参数的选择有一定的指导意义。     

硬质合金刀具高速切削高强度钢切削力非线性规律研究

利用2k因子试验设计和均匀试验设计方案,进行了硬质合金刀具高速铣削高强度钢的切削力试验,找出r埘切削力有重要影响的主效应及交互效应,建立了切削用量与动态切削力之间的非线性数学模型.试验结果表明,切削深度和每齿进给量之间的交互作用对切削力有显著影响,切削力与切削用量间存在非线性特征规律,切削用量对切削力的影响效应随切削用...     

高强度钢高速加工时切削力尺度效应特征规律研究

在切削速度118m/min～463m/min,每齿进给量0.078mm/z～0.2mm/z,切削深度0.2mm～1mm范围内,研究高速端面铣削某新型高强度钢材料(>42HRc、抗拉强度σb>1.2GPa)过程中切削力的变化规律,考察切削用量对铣削力的交互影响与尺度效应规律,并从切削变形机理上进行讨论与分析,使用残差分析与最小二乘法等统计方法,建立切削力与切削用量经验公式。研究结果表明:高速铣削时,切削深度、每齿进给量和两者之间的交互作用为对主切削力有显著影响的效应因素;该类型高强度钢的单位铣削力为45调质钢的1.0729倍～1.7917倍;非自由切削过程在高速切削条件下将会引发切削力的尺度效应。     

硬质合金立铣刀高速铣削铝合金切削力实验研究

采用试验分析和经验建模相结合的方法对硬质合金立铣刀高速切削铝合金时的切削力及其变化规律进行了研究,重点分析了切削用量对切削力的影响规律。同时通过建立切削力在不同主轴转速下的时频信号间的联系,进一步揭示切削力对切削机理、表面质量和切削效率等的作用规律。建立了基于现场的7075铝合金切削力经验模型,试验结果表明,利用该经验模型对切削力进行预测,结果精确可靠。     

高速铣削铸铝的切削力实验研究

通过切削实验,研究了用三齿立铣刀高速铣削ZL101铸铝时切削力的变化规律。实验结果表明,随着切削速度的提高,X、Y方向的切削分力变化不大,Z方向的切削分力随之增大;随着每齿进给量的增加,切削力有增大的趋势。     

高速立铣P20淬硬钢的切屑形态和切削力的试验研究

使用直径为12mm的TiAlN涂层整体圆柱立铣刀，以151～942m/min的切削速度，对硬度为HRC41的P20淬硬钢进行了高速铣削试验，考察了各种切削速度下的切屑形态和切削力。切削速度为151～650m/min时，形成带状切屑；切削速度为754～942m/min时，形成锯齿形切屑。切削力随切削速度的增大而增大，当切削速度增大到某一临界值，切削力达到最大，此后，随切削速度的继续增大，切削力减小。基于高速切削变形理论，分析了切削速度对切削力的影响规律。     

Experimental Study on Cutting Forces and Surface Integrity in High-Speed Side Milling of Ti-6Al-4V Titanium Alloy

This article is concerned with the cutting forces and surface integrity in high-speed side milling of Ti-6Al-4V titanium alloy. The experiments were conducted with coated carbide cutting tools under dry cutting conditions. The effects of cutting parameters on the cutting forces, tool wear and surface integrity (including surface roughness, microhardness and microstructure beneath the machined surface) were investigated. The velocity effects are focused on in the present study. The experimental results show that the cutting forces in three directions increase with cutting speed, feed per tooth and depth of cut (DoC). The widths of flank wear VB increases rapidly with the increasing cutting speed. The surface roughness initially decreases and presents a minimum value at the cutting speed 200 m/min, and then increases with the cutting speed. The microstructure beneath the machined surfaces had minimal or no obvious plastic deformation under the present milling conditions. Work hardening leads to an increment in micro-hardness on the top surface. Furthermore, the hardness of machined surface decreases with the increase of cutting speed and feed per tooth due to thermal softening effects. The results indicated that the cutting speed 200 m/min could be considered as a critical value at which both relatively low cutting forces and improved surface quality can be obtained.     

T/ R 组件封装用铝硅合金高速铣削试验研究

为解决T/ R 组件封装用铝硅合金材料普通铣削加工过程中效率较低、加工成本较高的问题,文中采用三刃硬质合金端面铣刀对某T/ R 组件封装用铝硅合金CE11 进行了高速铣削试验,探索了其在高速铣削过程中,切削量、主轴转速、背吃刀量等对切削力、切削温度的影响,分析了常用切削参数下切削力及切削温度的变化趋势及原因。通过试验得到了CE11 较为合理的高速铣削参数,对提高切削效率及加工质量有一定的指导意义。