切削参数对树脂聚酰胺-66材料的切削性能影响

为了研究切削参数对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响规律，采用单因素和响应面法进行试验设计与分析，利用切削试验平台测试了树脂聚酰胺-66材料切削过程的切削力、切削温度和粗糙度。单因素研究表明，当增加切削速度时，切削力逐渐降低，切削温度和粗糙度逐渐增加；当增加进给量和背吃刀量，切削力、切削温度和粗糙度都逐渐增加。通过响应面法分别构建切削参数与切削力、切削温度和表面粗糙度之间的二次回归模型，研究了切削速度、进给量和背吃刀量参数及其交互作用对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响。结果表明：二次回归模型显著，其拟合精度分别为98.89%、99.09%和96.00%，预测出切削速度为90.02 m/min、进给量为0.11 mm/r和背吃刀量为2.0 mm时，切削力最小、切削温度最低和粗糙度最小。对最优切削参数进行切削试验，与预测结果对比，得出切削力分别为32.558 N和31.762 N；切削温度分别为92.5℃和90.1℃；粗糙度分别为0.732μm和0.694μm，试验值与预测值的误差率分别为2.44%、2.59%和5.19%。     

Ti6Al4V钛合金切削加工的数值模拟

采用DEFORM软件建立三维有限元模型对切削过程进行数值模拟,研究了不同切削速度、背吃刀量和进给量的切削用量三要素对切削力F和切削温度θ的影响。结果表明,在切削用量三要素中,对切削力F影响的主次顺序为切削速度进给量背吃刀量;对切削温度θ影响的主次顺序为背吃刀量进给量切削速度,模拟结果与之前的试验结果基本吻合。分析切削力和切削温度可预测Ti6Al4V钛合金的最佳工艺参数,对揭示Ti6Al4V钛合金切削加工过程的基本规律具有实际意义。     

基于田口方法的车削45钢参数优化分析

为了分析油膜附水滴切削液(OoW)润滑时,影响切削力的关键因素以及最优的切削加工参数。运用田口实验方法,对45钢进行切削实验研究。运用方差分析方法和静态信噪比对采集的实验结果进行数据处理及分析。分析结果表明:背吃刀量ap、进给量f对切削力的变化有着高度显著性影响,切削速度V的改变对切削力有着显著性影响。通过田口方法的分析得到的最优切削参数为切深0.6mm,进给量0.08mm/r,转速120m/min,为今后实际工业生产中切削参数的优化提供了重要参考。     

PDC刀具切削参数对切削力和表面粗糙度的影响

研究了PDC刀具的切削参数对切削力和表面粗糙度的影响。结果表明进给量和背吃刀量是影响切削力的主要因素,切削速度对切削力的影响较小。小进给量、高切削速度有助于提高工件表面光洁度。     

基于DEFORM的整体CBN刀具切削钛合金的有限元分析

利用DEFORM-3D有限元软件对整体CBN刀具车削钛合金进行了三维仿真,采用单因素试验法模拟分析CBN刀具车削钛合金时切削速度、背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响。仿真结果表明:对切削力影响最大的是背吃刀量,其次是进给量,切削速度的影响最弱。切削温度方面,切削速度对其影响最大,背吃刀量最小。     

基于响应面法的25钢数控车削工艺参数多目标优化

基于Box-Behnken Design(BBD)响应面法设计试验,选取切削速度、进给量和背吃刀量作为优化变量,以切削力、表面粗糙度和加工时间作为响应指标,通过Design-Expert软件分析研究各优化变量间的交互联系。结果表明,最优参数组合为切削速度110m/min,进给量0.13mm/r,背吃刀量0.5mm;对应的切削力为165.95N,表面粗糙度为0.918μm,加工时间为5.44s;研究结果对基于数控车削工艺技术的参数优化有一定的参考价值。     

基于用户材料二次开发的Ti6Al4V切削加工三维有限元模拟

采用Ti6Al4V在大应变、高应变率和高温条件下的流动应力模型,通过用户材料二次开发写入Deform-3D材料库中,在此基础上开展了不同参数条件下Ti6Al4V高速车削加工的热—力耦合有限元模拟试验,对切削力、切削温度和刀具磨损随切削参数的变化进行深入研究。与试验结果的比较表明,采用二次开发的用户材料模型,可以提高切削力仿真精度,实现对整个切削过程的更准确预测。对切削力影响由大到小依次是背吃刀量、进给量、切削速度。从切削力的角度来选择切削参数时,优先选取较高的切削速度,其次考虑较大的进给量。对切削温度影响最大的是切削速度,且切削速度与切削温度呈正比关系,背吃刀量影响最小。从切削温度角度选择切削参数时,应选用较大的进给量和背吃刀量,适当减小切削速度。切削速度对刀具磨损的影响最大,所以,为了延长刀具的使用,必须合理地选择切削速度。     

基于响应曲面法的高强度铝合金加工参数优化

通过试验对ZL101A铝合金变壁厚工件的现行的加工参数进行优化研究,以降低切削过程中的切削力。利用响应曲面法考察了切削速度、切削深度、每齿进给量三个因素对切削力的影响规律,构建了影响工件变形的切削分力F_x和F_y数学模型,并以切削力最小为研究目标优化了加工参数,获得的最佳加工参数为:v=500 m/min,f=0.06 mm/r,a_p=0.2 m m。     

微量油膜附水滴切削液加工对切削力影响的试验研究

为探索研究微量油膜附水滴(OoW)切削液在车削中对切削力的影响,选出较适宜的切削用量,通过正交试验方案,分别研究在干切削和OoW切削两种不同加工方式下,切削速度、进给量和背吃刀量等切削参数对车削45#碳素结构钢时主切削力的影响。经多元线性回归处理,建立切削力经验公式。结果表明:在使用OoW切削液润滑的情况下,主切削力变化范围较大,但采用较高切削速度、较低进给量、较大的背吃刀量时,主切削力较干切削时有明显下降。     

车削参数对超高强度钢车削性能的影响

通过正交仿真试验分析300M钢在车削过程中切削速度V、背吃刀量a_p、进给量f以及刀尖圆弧半径r_ε对车削300M钢切削力的影响。采用方差分析法和极差分析法确定车削参数的最优组合,并检验4个因素对切削三向力的显著性。结果表明,4个因素中,背吃刀量a_p对切削力的影响最为显著,其次是进给量和刀尖圆弧半径,切削速度对切削力的影响程度最小。使用MATLAB软件对切削三向力与各个因素之间的关系进行多元线性回归分析,并建立切削三向力经验公式。通过对比分析经验公式与仿真分析得到的三向力,确定经验公式准确可靠。     

基于车削试验法的刀具摩擦性能研究

针对316不锈钢的切削力大、刀具磨损快以及切削温度高等问题,对其提升加工性能、降低切削分力、减小刀-屑间的摩擦阻力、优化切削参数等方面进行了研究。提出了利用车削试验法在正交切削参数下研究刀具摩擦性能,利用YW1硬质合金车刀在干切削条件下对316不锈钢棒料进行了车削试验;分析了切削参数对刀-屑间的摩擦特性的影响,并使用Third Wave AdvantEdge有限元软件对切削进程进行了仿真分析。仿真结果表明:切削参数的3个因素在干切削环境下对刀-屑间的摩擦系数μ的影响程度,从大到小依次为:进给量、切削速度、背吃刀量;以刀-屑间的摩擦系数μ最小选择最优参数组合为:切削速度V_c(120 m/min)、进给量f(0.2 mm/r)、背吃刀量a_p(1 mm)。     

基于正交试验的高速切削钛合金切削力研究

随着钛合金在各行业的广泛应用,钛合金的高速切削加工技术成为航天航空工业及其他制造业中的难题之一。切削力是研究切削过程的重要物理量之一,其大小和变化对工件加工品质、刀具磨损和寿命等都具有影响。本文以钛合金Ti6Al4V为研究对象,用正交试验的方法分析了切削速度、进给量和背吃刀量三个因素对切削力的影响,结果表明:径向力、切向力、轴向力都是随切削速度增大而减小,随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削用量的变化导致各向切削力与切削合力的变化趋势基本一致;背吃刀量对切削力影响最大,进给量次之,切削速度最小;三个方向力中,轴向力最小,径向力次之,切向力最大。     

组合微织构刀具切削钛合金仿真研究

为提升刀具切削钛合金过程中的切削性能,考虑微织构形貌之间的交互作用,设计了微坑-微槽组合微织构刀具,并利用DEFORM-3D有限元模拟软件模拟组合微织构刀具切削钛合金的过程。以微织构刀具的刀具前角、切削速度和背吃刀量为因素变量设计了三因素三水平的正交试验,分析各试验因素对切削过程中主切削力的影响。结果表明：在组合微织构刀具切削钛合金过程中背吃刀量对切削力的影响最大,刀具前角次之,切削速度对切削力的影响程度最小,其最优组合为刀具前角为10°,切削速度为60 m/min,背吃刀量为0.1 mm;同时,组合微织构刀具在切削钛合金过程中,背吃刀量越小,切屑的卷曲程度越好;在不同背吃刀量的条件下,刀具前角对切屑形态的影响较为明显。     

轴向超声振动车削液压滑阀阀芯的试验研究

使用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具对精密液压滑阀阀芯进行了轴向超声振动车削试验,揭示了进给量对切削温度、切削力、表面粗糙度和切屑形貌的影响规律。试验结果表明:进给量f=0.01 mm/r时,轴向超声振动切削温度随切削速度的变化最为平缓,粗糙度Ra值的范围在0.15～0.38μm之间,主切削力Fz最大;在切削速度v=170 m/min,背吃刀量a_p=0.08 mm,超声振幅为0.01 mm的条件下,随着进给量的增大,切屑宏观形态依次为粒状、节状和小螺旋状,并且切屑的颜色逐渐变深;进给量f=0.025 mm/r时,从切削力、切削温度、表面粗糙度的变化规律及切屑的宏观形态来看,轴向超声振动车削的优势变的不明显。     

基于响应曲面法的表面粗糙度预测模型的建立与切削参数的优选

文中通过试验设计的方法研究了高速精加工中切削参数的选择对表面粗糙度的影响.采用响应曲面法建立表面粗糙度的响应模型,分析了切削速度、进给量、背吃刀量对表面粗糙度的影响以及切削参数的优选.结果显示背吃刀量对表面粗糙度的影响最为显著,进给量次之,切削速度影响最小.在表面粗糙度选定的情况下,优先选择背吃刀量可以提高加工效率.     

PCD刀具端面车削碳纤维增强碳化硅基复合刹车材料的试验研究

通过PCD刀具对C_f/SiC进行端面车削试验,研究切削参数对切削力和表面粗糙度的影响规律,并深入分析材料的切削去除机理。结果表明：主轴转速n、进给量f和背吃刀量a_p均对切削力和表面粗糙度Sa造成影响,背吃刀量对各切削力影响最大,进给量对表面粗糙度影响最大。C_f/SiC以脆性断裂去除方式为主,主要加工缺陷为基体破碎脱落、微裂纹、纤维露头及拔除、界面脱粘与分层。试验结果证明,C_f/SiC可以通过端面车削方式控制加工缺陷的产生,且其切削表面粗糙度Sa可达到3.2μm,即C_f/SiC可以实现半精加工。试验最佳切削用量为n=710r/min,f=0.05mm/r,a_p=0.30mm。     

SiCp/Al复合材料薄壁件车削加工变形的仿真研究

通过建立Si Cp/Al复合材料薄壁件的三维有限元模型,运用ABAQUS有限元软件对其车削加工过程进行模拟分析,研究了切削速度、进给量和背吃刀量等切削参数对薄壁件加工变形的影响规律。结果表明,在工件端部对Si Cp/Al复合材料薄壁件进行切削时,最大径向变形和最大挠曲变形都发生在切削区域,并随着背吃刀量的增加而增大,随着进给量的增大而增大,随着切削速度的提高呈增大趋势。其中背吃刀量对Si Cp/Al复合材料薄壁件变形的影响最显著,切削速度影响较小。     

难加工材料高速切削过程中切削力的非线性特征规律析因研究

综合应用析因试验设计与拉丁超立方抽样试验设计,对难加工材料马氏体不锈钢进行了高速铣削试验。在分析其切削力的非线性特征规律基础上,建立了高速切削难加工材料工艺中切削力与背吃刀量、每齿进给量和切削速度之间的非线性数学模型。试验结果表明,高速切削难加工材料时,背吃刀量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确实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量的变化而发生改变。     

定距螺旋桨切削参数优化试验研究

螺旋桨是飞机、轮船的重要动力推进装置,其桨叶表面加工质量是降低噪音和提高使用寿命的基础。为了提高切削加工效率及零件表面质量,采用不同切削参数设置进行镍铝青铜合金螺旋桨铣削加工试验,对比分析不同切削加工参数下切削力和加工表面粗糙度变化,得出进给量对表面加工质量影响最大,其次分别为切削速度和背吃刀量。因此,综合考虑加工效率和零件表面加工质量等因素,在粗加工、半精加工阶段可采用较小进给量、较大切削速度和背吃刀量的工艺参数设置;而在精加工阶段则可采用小进给量和背吃刀量、较大切削速度的参数设置,并最终通过实验验证工艺参数设置的合理性。     

切削参数对钛合金叶片铣削力的影响分析

进行钛合金叶片加工时,切削力易导致加工变形,影响加工精度和表面质量。因此利用UG软件建立钛合金叶片和切削刀具的三维模型,采用仿真软件建立铣削仿真模型,研究分析了切削参数的变化对铣削力产生的影响。对仿真所得铣削力进行极差分析,判断切削参数对铣削力的影响情况,并通过实际铣削加工试验对比仿真数据验证其准确性和可行性,基于此仿真模型对切削参数对轴向力的影响程度进行了单因素分析。研究结果表明：铣削钛合金叶片时,切削参数对切削力的影响程度从大到小依次为切削速度、背吃刀量和每齿进给量;切削速度与轴向力成反比,每齿进给量和背吃刀量与轴向力成正比。