钛合金TC11车削中已加工表面质量试验研究

为了研究车削钛合金TC11时切削速度和刀具磨损对已加工表面质量的影响,选用涂层硬质合金刀片CNMG120408在不同切削条件下进行车削试验,分析后刀面磨损量随切削时间的变化规律;对比磨损刀具与新刀具切削的工件表面,观察表面粗糙度、表面形貌、显微硬度以及表层微观组织情况,分析切削速度和刀具磨损对已加工表面质量的影响规律。试验结果表明:在刀具磨损初期,即新刀具切削时,切削速度从60m/min增加到100m/min,刀具磨损程度增大,表面粗糙度值降低,硬化层深度减小,加工硬化程度略微增大,表面塑性变形层深度减小;在刀具磨损终期,不同切削速度下的表面粗糙度增大,表面形貌变差,硬化层深度和加工硬化程度增加,表面变形程度增大,塑性变形层深度增加。     

PCD刀具干式车削Ti6Al4V的正交试验研究

通过正交试验法研究PCD刀具干式车削Ti6Al4V时切削速度、进给量和切削深度对工件表面粗糙度和刀具后刀面磨损的影响。试验结果表明,切削速度为120-160m/min、进给量为0.15mm/r、切削深度为0.15mm时,可以获得理想的工件表面粗糙度和刀具后刀面磨损量。     

切削Inconel718表面粗糙度的试验研究

利用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了高速切削试验,对不同切削参数下刀具的切削用量及刀具磨损对工件表面粗糙度的影响进行了研究。分析结果表明进给量对已加工表面的粗糙度影响最大,切削深度次之,切削速度最小;刀具进入正常磨损阶段后,表面粗糙度减小,处于最佳的切削状态。     

Al2O3基陶瓷刀具干切削淬硬钢H13时的加工表面质量研究

试验研究了不同速度下Al_2O_3/(W,Ti) C陶瓷刀具的磨损寿命以及不同后刀面磨损量时对应的切削温度,不同切削速度时刀具后刀面磨损量对表面粗糙度、表面残余应力以及加工硬化等表面完整性的影响规律及机制。结果表明:随着切削速度提高,工件已加工表面粗糙度减小;随着陶瓷刀具后刀面磨损量增加,表面粗糙度先减小后增大;已加工表面的残余压应力随切削速度增大而逐渐减小;表面残余应力随后刀面磨损量增大从残余压应力向残余拉应力转变;随着切削速度的提高,工件表面加工硬化逐渐降低;已加工表面显微硬度值和硬化层深度随后刀面磨损量增加而增大。     

锆基非晶合金冰冻切削加工特征及其无晶化加工工艺研究

锆基非晶合金切削过程中的高切削热会导致工件表面晶化,使非晶合金优异性能丧失.提出将冰冻盘夹具用于非晶合金铣削加工,提升切削散热能力,实现非晶合金冰冻切削加工.研究了非晶合金冰冻铣削过程中的燃烧发光特征及其影响因素;分析了冰冻切削工艺(切削速度、进给量和刀具涂层材料)对非晶切削力的影响规律;优化了适用于非晶合金无晶化加工的冰冻切削工艺参数,并揭示了涂层刀具的磨损失效形式.结果 表明,锆基非晶合金切屑燃烧发光是导致非晶冰冻切削加工表面晶化和表面粗糙度增大的根本原因;引起切屑燃烧发光的主要因素包括高切削速度、小进给量以及因切削长度增加导致的刀具磨损积累,改变刀具涂层不会导致切屑燃烧发光;切削力主要受切削速度影响,对进给量不敏感;TiSiN、TiAlN、CrSiN和AlCrN四种涂层刀具的失效形式均为后刀面黏结磨损、前刀面涂层剥落以及刀尖崩缺;CrSiN涂层具有最佳的抗黏结磨损能力,可获得最小切削力和最低表面粗糙度.通过优化冰冻切削工艺,可以实现锆基非晶合金的高速铣削加工,同时避免切屑燃烧发光,获得高质量的无晶化加工表面.     

新型F92铁素体耐热钢的铣削加工性能

对难加工材料F92耐热钢进行了铣削试验,在干切削条件下使用硬质合金涂层立铣刀进行加工,分析了该材料的铣削机理,研究了切削速度、进给量、切削深度三因素对切削力、加工表面粗糙度以及刀具磨损的影响,在此基础上获得了高效率、高精度的加工工艺参数.结果表明:当切削速度为94 m·min-1、每齿进给量为0.06 mm、切削深度为7.5 mm时主切削力较小(<170 N),同时可以得到较好的表面加工质量(Ra<0.4μm),铣刀的主要的磨损形式是涂层剥落和磨粒磨损.     

CVD涂层刀具高速铣削大理石试验

为了探索高速铣削大理石的切削特性,改善大理石加工表面质量,使用CVD氮化钛涂层刀具进行高速铣削大理石试验。通过显微镜观测刀具磨损表面,并采用网格法计算出刀具磨损面积,探讨切削参数的改变与刀具磨损情况的关系;利用粗糙度测试仪检测大理石加工表面粗糙度,研究切削参数对大理石加工表面质量的影响。最终得到刀具磨损量和大理石表面粗糙度均与切削速度负相关,与进给速度和切削深度正相关。试验结果表明:所建立的数学模型显著性很高,能够较准确地揭示刀具磨损量和大理石表面粗糙度与切削参数间的关系,为合理选择切削参数以提高大理石加工表面质量提供了一定理论基础。     

CBN刀具车削淬硬钢表面粗糙度的试验与预测

利用正交设计方法,对立方氮化硼(CBN)刀具硬态干式车削淬硬钢Cr12Mo V时,切削用量三要素(切削速度、进给量和切削深度)对加工表面粗糙度的影响进行了分析,运用响应曲面法(RSM)建立了加工表面粗糙度的预测模型。研究结果表明:CBN刀具车削淬硬钢Cr12Mo V时对加工表面粗糙度影响最大的加工参数是切削速度,其次是进给量,切削深度对加工表面粗糙度的影响较小;预测模型能够高精度地对表面粗糙度进行预测,平均误差不超过9.7%。     

高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型

进行涂层硬质合金刀具铣削高强度钛合金TB6试验,通过回归分析建立切削力和表面粗糙度的经验模型,研究切削速度、每齿进给量和切削深度等工艺参数对切削力和表面粗糙度的影响规律。研究表明,轴向切深对切削力的影响最大;工艺参数对加工表面粗糙度的影响程度依次为每齿进给量、轴向切深、切削速度和径向切深,切削速度和径向切深之间存在着显著的交互作用。     

高速铣削7050-T7451铝合金表面粗糙度研究

高速铣削广泛用于航空铝合金材料的加工,以7050-T7451铝合金材料为试验对象,运用正交试验方法分析研究了铣削该铝合金材料时,切削速度、切削深度、切削宽度和每齿进给量4个因素对表面粗糙度的影响规律,并通过多元非线性回归分析得出表面粗糙度的经验公式.研究结果表明:加工表面呈交叉织网状形貌,表面粗糙度随每齿进给量和铣削深度的增大而增大,随切削速度的增大而减小,切宽对铝合金表面粗糙度的影响不明显.铣削参数对表面粗糙度的影响显著性依次为:每齿进给量fz切削速度v轴向切削深度ap径向切削宽度ae.     

正交车铣工件表面粗糙度的试验研究

正交车铣是一种新的切削加工方法,通过试验研究了轴向进给量、周向进给量、切削深度和切削速度等参数对表面粗糙度的影响规律.结果表明,轴向和周向进给量的增大都可导致已加工件表面粗糙度值增大,切削深度和切削速度的变化对表面粗糙度的影响不显著.     

车削加工工业纯钛(TA2)表面粗糙度研究

对工业纯钛(TA2)进行车削加工正交切削试验,分析切削用量和表面粗糙度的关系。极差分析表明:切削用量中进给量对表面粗糙度影响最大,其次是切削速度,切削深度影响最小;表面粗糙度随着进给量的增加呈线性增大,随切削深度的增加而逐渐增大;加工TA2过程中,随着切削速度的增加,表面粗糙度值整体呈减小的趋势。由于切屑形态的变化造成切削过程不平稳,引起刀具振动,导致表面粗糙度值产生波动。     

YG8硬质合金刀具干切削铝合金表面粗糙度及刀具磨损研究

采用YG8硬质合金刀具对铝合金进行干切削正交试验,采用共聚焦显微镜测量加工表面粗糙度,分析切削参数进给量、切削速度、背吃刀量对铝合金加工表面粗糙度的影响规律。结果表明:进给量对加工表面粗糙度影响较大,其次是切削速度,而背吃刀量的影响相对较小。采用扫描电子显微镜(SEM)观察刀具磨损表面形貌,采用能谱分析仪(EDS)对刀具磨损表面进行元素分析,分析研究了刀具磨损机理。     

涂层刀具切削马氏体不锈钢的磨损机理研究

采用Al Ti N涂层硬质合金刀具对1Cr11Ni2W2MoV以及2Cr13两种型号的不锈钢进行车削试验,利用激光共聚焦显微镜观察刀具的前、后刀面磨损形貌,对刀具的主要磨损机理及磨损形式进行分析。研究结果表明:1Cr11Ni2W2MoV的加工难度大于2Cr13;硬质合金刀具切削1Cr11Ni2W2MoV不锈钢时,刀具主要的磨损形式为月牙洼磨损以及边界磨损,失效形式主要为崩刃;切削2Cr13不锈钢时,刀具的主要磨损机理为粘结磨损。     

淬硬钢高速硬车削表面粗糙度的试验研究

采用PCBN刀具进行高速硬车削AISI P20淬硬钢的切削试验,并通过正交试验分析给出试验范围内的最优加工参数组合。基于所建立的表面粗糙度经验模型,采用数值仿真的方法分析切削速度、进给量、切削深度和刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响规律。结果表明,增大切削速度和刀尖圆弧半径可有效降低表面粗糙度,而当进给量增大时,表面粗糙度显著增加;同时,进给量对表面粗糙度的影响最大,刀尖圆弧半径次之,切削速度也有较大影响,而切削深度的影响则非常微弱。     

切削条件对氢化锂零件表面粗糙度的影响

通过车削试验研究了不同切削参数对氢化锂材料加工表面粗糙度的影响趋势及其成因。结果表明:表面粗糙度随切削速度和圆周进给量的增加呈增大趋势,随切削深度的增加呈减小趋势;进给量是影响表面粗糙度的主要因素。     

奥氏体不锈钢平面铣削切削力和表面粗糙度试验研究

应用均匀试验设计方法,在较宽切削速度范围内,对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行平面铣削试验研究。通过指数回归和二次多项式回归分别建立了切削力和表面粗糙度经验公式,采用分层多目标优化方法获得了M20硬质合金刀具切削1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时的优化切削参数。试验结果表明,本文采用的试验设计方案和建立的切削力和表面粗糙度经验公式是合理可行的。     

切削参数对高强铝合金干切削加工表面形貌的影响

为在高强铝合金干切削加工工艺制定时提供参考,设计了正交试验,并选用YBG102纳米涂层细颗粒合金刀具干式切削高强度铝合金7075-T6,分析了不同切削参数条件对已加工表面形貌的影响规律。结果表明:进给量是影响表面粗糙度的主要因素,其次是切削深度,最后是切削速度;在保障切削效率条件下,获得较好表面粗糙度的最佳工艺参数组合为较高切削速度、中等切削深度、较小进给量;三维表面轮廓高度较难通过切削三要素调控,但表面峰值占最大高度百分比受进给量和切削深度的影响较为明显。     

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120 m/min.     

钛合金车削切削力及表面粗糙度优化分析

采用TC11钛合金车削正交试验研究了各车削参数对切削温度和切削力的影响规律,进一步分析车削参数和表面粗糙度的内在联系。结果表明：切削温度与切削力相互影响,当切削速度在50～100m/min时,切削速度越高,刀具对工件挤压越剧烈,且切削温度升高并使工件软化,导致切削力减小。通过极差分析发现,影响切削力的切削参数依次为切削深度>进给量>切削速度,影响切削温度的切削参数依次为切削速度>进给量>切削深度;对于表面粗糙度各切削用量影响程度大小依次为进给量>切削速度>切削深度。在本次试验参数内,得到了最优切削力的切削参数和最优表面粗糙度的切削参数。研究结果对于加工钛合金的切削参数优化提供一定指导。