基于DEFORM的导电切削GCr15主切削力研究

为了降低切削高强度高硬度难加工材料时的切削力,减少加工区域内的温升和刀具磨损,通过YT726刀具导电加热切削GCr15钢仿真实验,采用DEFORM-3D有限元计算和回归分析的方法,研究背吃刀量、切削速度、进给量和加热电流之间的相互关系,提出YT726切削GCr15钢的主切削力的计算公式。试验结果表明:主切削力与切削速度、进给量、背吃刀量呈正相关性,与切削温度呈负相关性,当加热电流大于一定量值后主切削力与加热电流也成负相关,即随着加热电流的增加主切削力降低。     

基于ABAQUS的导电切削GCr15切削温度研究

为了研究GCr15钢在导电加热条件下的切削温度,利用ABAQUS软件对GCr15钢的导电加热切削过程进行有限元仿真,建立有限元模型,研究了加热电阻通以加热电流产生的焦耳热、工件在外力作用下的弹塑性变形产热以及刀—屑摩擦产热引起工件材料的温升变化;利用有限元仿真模型分别对刀具前角、切削速度及切削深度进行单因素试验,研究三者对切削温度的影响。结果表明:当刀具前角增加时,刀具前角与切削温度呈负相关;当切削速度和切削深度分别增加时,两者均与切削温度呈正相关。     

导电加热切削刀具性能的试验研究

本文基于对导电加热切削刀具磨损特性的研究,通过试验,分析了导电加热切削的刀具使用性能。     

导电加热切削最佳加热电流的确定

对导电加热切削的最佳温度及最佳加热电流进行了分析,在用 耐用度确定最佳加热电流方法基础上,提出一种基于最佳切削温度守恒定以确定最佳加热电流的新方法,该方法可迅速确定不同切削条件下的最佳加热电流,为导电加热切削过程提供了优化控制依据。     

陶瓷刀具硬车削GCr15钢的试验研究

通过改变GCr15钢硬态数控车削的切削用量,对切削力、加工表面质量的变化等进行了研究。结果表明:合理选择切削用量、采用陶瓷刀具高速硬车削GCr15钢可显著提高生产率及加工表面质量,并在一定程度上可取代磨削加工。     

导电加热切削时刀具的热电磨损

导电加热切削时,由于强烈的电热效应,刀具磨损形态与传统切削加工方法有所不同。本文研究了导电加热切削的电热特性和电物理现象,分析了导电加热切削时刀具的热电磨损及其机理。     

GCr15钢开裂分析

我厂购进一批φ15mmGCr15退火钢,经入库抽样复验未发现问题;投料后,在冲床切下料时,发现有一小部分钢材在冲切时开裂(见图1).开裂部位出现在冲床下料时的底部,大都在直径的四分之三处开裂,裂纹深度约3～5mm,宽度不一.     

导电加热切削最佳加热电流的确定及其控制

在导电加热切削过程中，如何保证以最佳的加热温度进行切削是提高导电加热切削效果的关键问题。本文从刀具耐用度，加工表面粗糙度等方面研究了导电加热切削的最佳加热电流，以高频ＩＧＢＴ逆变开关电源进行试验，设计了导电加热切削加热电流控制系统，并进行了温度控制试验。     

GCr15切削过程的有限元仿真

应用MSC.SuperForm软件的单元去除和网格重划分技术,考虑到GCr15机械物理性能随温度的变化和流动应力受应变率和温度影响的特性,建立了二维完全热—力耦合有限元模型,模拟出切削过程各变形区的温度、应力以及切削力的分布。通过仿真得到了切削温度、切削力和已加工表面残余应力的影响规律。仿真结果可为机床、工装设计以及切削参数优化提供帮助。     

滚动与滑动耦合作用下GCr15钢的磨损行为研究

选用GCr15钢在M2000磨损试验机上进行了干摩擦和油润滑的摩擦磨损试验，用表面粗糙度仪测量试件在不同磨损阶段的表面形貌，用称重法测量其磨损量，分析了滚动与滑动耦合作用下GCr15钢的磨损机理。研究表明，在滚动与滑动耦合作用下GCr15钢的磨损以滑动摩擦磨损为主，温度和润滑条件直接决定着GCr15钢的磨损情况。