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。     

NAK80模具钢铣削加工过程中切削力系数识别

在铣削加工过程中,切削力系数会影响加工表面质量和切削参数的选择。为了得到NAK80模具钢铣削加工切削力系数,建立了适应多种工况下的铣削力系数经验模型,通过正交铣削实验分析了立铣NAK80模具钢时各切削参数对三向铣削力系数的影响规律,并采用偏最小二乘法对铣削力系数的二次多项式经验模型进行识别。利用已建立的切削力模型和得到的铣削力系数对一组切削参数下的铣削力进行仿真分析,得出结果与实际实验对比吻合,验证铣削力模型的正确性。     

基于ABAQUS/Explicit的铣削加工物理仿真技术研究

为预测铣削力,在ABAQUS/Explicit平台上建立了铣削加工物理仿真模型,以高速侧铣加工铝合金7050-T7451槽腔为例,仿真了铣削力,并与实验结果进行了对比。结果表明仿真铣削力与实际铣削力误差最大为20.89%,认为仿真模型可以代替大量的切削实验来获得不同加工参数和刀具参数下的铣削力。     

钛合金铣削仿真分析及实验研究

由于良好的综合性能,钛合金被广泛应用,但钛合金加工性能差,刀具易磨损。为了提高钛合金铣削刀具寿命,设计正交实验,运用AdvantEdge FEM软件对TA15钛合金进行了三维铣削仿真,分析了切削温度与铣削参数之间的关系。基于铣削参数-温度图,并结合切屑云图,给出了优化后的铣削参数。铣削实验表明,仿真分析可以优化铣削参数...     

基于LS-DYNA的铣削过程三维仿真研究

金属铣削是一个弹塑性变形和断裂的复杂过程，基于LS-DYNA对铣削加工系统建模，对系统进行动态三维仿真，并对7075铝合金材料进行铣削力动态实验测试，将其与仿真结果进行比较，验证仿真计算可靠性，对铣削温度分布进行了分析，通过调整仿真铣削模型的参数，对铣削过程进行优化，降低铣削力的大小，保证铣削过程的稳定和加工的质量，提高切削效率。     

变截面涡旋盘高速铣削仿真加工与实验研究

为减小变截面涡旋盘涡旋齿的变形,提高加工精度,需确定合理的铣削参数。开展了变截面涡旋盘高速铣削仿真与实验研究以确定铣削参数的合理取值范围;选用HT250变截面涡旋盘为研究对象,研究了更接近实际的材料本构模型、刀-屑摩擦模型和热传导控制方程等关键技术;建立了变截面涡旋盘几何模型和简化后的二维铣削模型,利用ABAQUS软件仿真切屑成形过程及不同的铣削参数对铣削力、铣削热影响的变化曲线;通过多因素正交实验加工变截面涡旋盘。结果表明:当主轴转速为3500 r/min、每齿进给量为0.1 mm以及切削深度为2.5 mm时进行铣削更加合理。铣削变截面涡旋盘的研究为加工参数的选择提供了依据和参考;依据实验后所得的铣削参数进行铣削可减小铣削力、铣削温度及齿变形,提高了变截面涡旋盘的加工效率和质量。     

基于MATLAB的高速铣削加工再生型颤振的建模与仿真

针对国内高速铣削加工工艺参数选择存在的问题,基于动态铣削力建模和颤振稳定域分析计算,以MATLAB为开发工具,得到了铣削加工再生型颤振仿真算法.通过模态锤击实验获得频响函数,利用Visio Basic软件设计了圆柱立铣刀动力学仿真系统,对整个加工系统的颤振稳定域图形进行仿真,为铣削加工切削参数选择和优化提供了理论依据.实验验证了该仿真算法的有效性和准确性,并在实际应用中取得了良好的效果.     

干式铣削对淬硬钢表面残余应力的影响研究

以SKD11淬硬钢为高速铣削研究对象,研究不同铣削参数对SKD11淬硬钢加工表面残余应力的影响.运用大型商业软件DEFORM-2D建立了干式铣削残余应力的有限元模型,并利用该模型分析不同切削参数对工件表面残余应力的影响情况及残余应力产生的原因;通过实验验证的方法将仿真的结果和实验结果进行对比得出模型误差小于16.4％,证明仿真模型可行.模拟实验得出:在高速铣削SKD11淬硬钢时,适当的减小切削速度和增大切削深度,可有效降低残余应力对加工表面质量的影响.     

烧结后氧化锆生物陶瓷常温铣削加工实验研究

对烧结后氧化锆生物陶瓷在常温状态下的铣削加工进行了实验研究,分析了切削加工参数与切削力之间的变化关系;研究结果表明:在铣削烧结后氧化锆生物陶瓷时,主轴转速应小于4000 r/min,切削宽度应不大于0.08 mm,进给速度应小于100 mm/min。为常温下铣削加工氧化锆生物陶瓷提供合理的铣削参数范围。     

基于DEFORM的304不锈钢铣削数值模拟

针对不锈钢材料的难加工性,为进一步研究切削机理,建立了一个简化的铣削模型。利用DEFORM有限元仿真软件对304不锈钢的铣削加工过程进行了仿真,通过径向切深、轴向切深、每齿进给量及切削速度的正交化参数条件模拟了铣削力的大小分布,并将模拟结果与实验结果进行了比较分析。结果表明仿真值与实验值较为相符,此模型能够很好地预测铣削力,为研究铣削力的影响因素、优化加工参数及不锈钢材料切削机理奠定了基础。     

单板层积材铣削切削力试验研究

研究了不同切削方向,不同铣削参数对单板层积材铣削过程中切削力的影响规律,从而为实际加工提供指导。试验结果表明,在一定铣削参数下,单板层积材纵向铣削和横向铣削时,纵向铣削的主切削力比横向铣削的主切削力大;切削速度对主切削力影响不是很明显;主切削力都随切削深度增大而增大,并得出了各自的主切削力与切削深度的线性回归方程,为实际切削加工提供了可供参考的经验公式。     

基于铣削力/力矩模型的铣削表面几何误差模型

在端铣加工过程中 ,影响铣削表面的因素包括铣削力 /铣削扭矩、机床和工件的性质等等。通过研究这些因素 ,基于铣削力 /铣削扭矩和瞬时未变形切屑厚度的关系 ,建立了一个考虑了铣削力 /铣削扭矩的解析模型 ,用来预报在端铣情况下工件的表面几何误差。与数值模型相比 ,解析模型能够更好地来研究工艺参数和工件质量、产品设计、工艺规划和控制之间的关系。并且可以对铣削工艺的设计和优化提供帮助。一系列的试验验证了模型的有效性 ,并且通过仿真结果得到一些有用的结论     

颗粒增强铝基复合材料铣削加工实验研究

使用K10硬质合金铣刀,在不使用冷却液的条件下,对A12024/SiCp复合材料进行铣削加工实验,研究切削参数和颗粒尺寸对表面质量、切削力、刀具磨损的影响.研究表明,随着增强颗粒尺寸的增大,表面变粗糙、切削力增大和刀具磨损加重;在不同的切削条件下,法向力均大于切向力.随着切削用量的增大,铣削力呈增大趋势,其中,吃刀量对铣削力的影响最大,切削速度的影响最小;加工表面上存在凹坑、颗粒突起和基体材料涂敷等缺陷,表面粗糙度随着颗粒尺寸增大而增大,随着切削速度的提高而减小.     

铝合金材料数控加工残余应力的分析

以给定刀具特性和工件材料(7050-T7451)为对象,将铣削力试验结果作为有限元分析铣削加工过程的条件,分析计算了影响被加工零件尺寸稳定性即加工变形的主要因素──残余应力,并建立了铣削产生的残余应力与铣削参数间的数学关系式。在分析计算过程中,利用有限元软件中的生死单元思想,模拟加工过程的材料去除现象,同时考虑到刀具切入工件时的冲击效应,采用微时间步来模拟刀具接触工件瞬间的力学性质,从而使计算结果更贴近真实。     

高速铣削硬态40CrNiMoA的试验研究

针对硬态40CrNiMoA（47HRC），在干切和空气油雾环境下，选用黛杰整体硬质合金（K30）涂层（涂层材料为TiAIN）立铣刀在Mikron UCP710高速加工中心上作了试验研究。并通过试验结果对两种铣削环境下的铣削力作了比较，得出不同铣削参数和铣削环境下高速铣削硬态40CrNiMoA（47HRC）铣削力的变化规律。     

高速铣削铁基高温合金的试验研究

针对铁基高温合金(GH696)在干切环境下,选用超细晶粒硬质合金(涂层材料为TiAlN)机夹式铣刀在Mikron UCP 710五轴联动加工中心上作了切削试验研究.获得了不同环境下,铣削力和切削参数的变化关系,分析了高速铣削铁基高温合金铣削力随着铣削参数变化的趋势和原因.     

Speed-varying cutting force coefficient identification in milling

Accurate simulation of the machining process is crucial to improve milling performance, especially in High-Speed Milling, where cutting parameters are pushed to the limit.Various milling critical issues can be analyzed based on accurate prediction of cutting forces, such as chatter stability, dimensional error and surface finish. Cutting force models are based on coefficients that could change with spindle speed. The evaluation of these specific coefficients at higher speed is challenging due to the frequency bandwidth of commercial force sensors. On account of this, coefficients are generally evaluated at low speed and then employed in models for different spindle speeds, possibly reducing accuracy of results.In this paper a deep investigation of cutting force coefficient at different spindle speeds has been carried out, analyzing a wide range of spindle speeds: to overcome transducer dynamics issues, dynamometer signals have been compensated thanks to an improved technique based on Kalman filter estimator. Two different coefficients identification methods have been implemented: the traditional average force method and a proposed instantaneous method based on genetic algorithm and capable of estimating cutting coefficients and tool run-out at the same time.Results show that instantaneous method is more accurate and efficient compared to the average one. On the other hand, the average method does not require compensation since it is based on average signals. Furthermore a significant change of coefficients over spindle speed is highlighted, suggesting that speed-varying coefficient should be useful to improve reliability of simulated forces.     

不用滚齿机加工齿圈齿形的新方法

研制一种大型齿圈齿形加工的新方法，该方法加工齿圈的直径没有上限。介绍了其加工原理、主要参数的选择计算和切削试验结果。     

Roughness modeling in up-face milling

In this study, we aimed to optimize cutting parameters to minimize surface roughness in up-face milling. An experimental system method has been used to analyze the evolution of surface roughness in connection with cutting parameters, and to develop mathematical models for roughness and optimal cutting parameter calculation. Roughness results show that lower cutting speeds give poor surface quality. This is due to the formation of a built-up edge. On the other hand, higher cutting speeds result in more roughness due to vibrations. So, an optimal value of cutting speed must be used to minimize roughness. We found good correlation in experimental values of roughness .     

TiAlN涂层铣刀铣削9SiCr钢切削性能试验研究

采用TiAlN涂层刀具,对合金工具钢9SiCr的高速铣削加工性能进行试验研究,分析铣削速度对铣削力、表面粗糙 度、表面形貌、切屑变形和刀具的磨损的影响。并获得能够保证对其进行高效高精度加工的合理工艺参数。