35CrMnSiA难加工材料切削加工性能研究

通过35CrMnSiA难加工材料切削加工试验,分析进给量f,切削深度ap以及切削速度vc的对切屑变形率的影响规律,对试验结果进行多元线性回归分析,建立切屑变形与进给量的f,切削深度ap以及切削速度vc的经验公式,并在显微条件下研究加工参数对切屑形貌的影响。研究结果表明:35CrMnSiA加工切屑呈锯齿形,属于挤裂切屑;随着切削深度ap的增加,变形率的增加趋势在逐步减少;试验所获得的数学模型具有参考价值和实际加工指导意义。     

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。     

基于梯形锯齿切屑的切削法构建GH2136合金本构模型

基于梯形锯齿切屑的切削模型,使用准静态压缩实验和正交切削实验相结合的方法,构建了能够描述铁基高温合金GH2136切削加工过程的Johnson-Cook材料本构模型。该模型的应变及应变率范围远高于常规分离式霍普金森压杆实验(Split Hopkinson Pressure Bar,SPHB)方法所能达到的范围,大大地提高了模型在切削加工仿真中的准确度。在专业的切削仿真软件Advant Edge(AE) FEM中应用新建立的Johnson-Cook材料本构模型进行正交切削仿真,将仿真结果同实验法得到的结果进行对比,验证了模型的准确性。     

TC4铣削切屑形态与表面形貌特征

目的 对TC4铣削过程中锯齿状切屑的形成与对应产生的加工表面形貌特征进行研究,掌握钛合金TC4高速铣削加工切屑形态随铣削速度的变化规律,从而提高加工表面质量和效率。方法 基于有限元软件,建立钛合金TC4二维变厚度切削模型,通过仿真和铣削试验分析铣削速度对切屑形态的影响规律。利用超景深显微镜和PS50表面轮廓仪对TC4铣削过程中形成的切屑形态及工件加工表面形貌进行观测和分析,确定铣削加工TC4过程中铣削速度与切屑形态、工件表面形貌和表面粗糙度之间的关系。结果 铣削试验验证得出铣削力仿真值与试验值最大误差为9.86%,验证了二维变厚度切削模型的准确性。随着铣削速度从40 m/min增大到120 m/min,切屑形态由带状转变为锯齿状,且铣削力逐渐减小。同时,铣削速度由80 m/min增大到240 m/min时,切屑的锯齿化系数和剪切带内的剪切角均增大,而剪切带间距减小,TC4加工表面波纹加深、波纹间距变宽,并且伴随有大量韧窝出现,导致表面粗糙度值增大。结论 掌握锯齿状切屑几何特征与工件表面形貌随铣削速度的变化规律,以便在铣削加工TC4过程中对锯齿状切屑进行控制,对于提高工件加工表面质量和加...     

航空铝合金7075-T651高速铣削锯齿形切屑的形成机理研究

目的分析航空铝合金高速铣削锯齿形切屑的形成过程及机理,为提高工件表面质量、延长刀具使用寿命提供理论依据。方法考虑航空铝合金在高速铣削过程中铣削厚度变化的特点,选用合理的本构模型及材料断裂准则,将三维铣削简化为二维变厚度的正交切削热力耦合有限元模型,对锯齿形切屑的形成过程进行有限元模拟,并经铣削试验验证有限元模型的准确性。结果在2～16 m/s的切削速度范围内,铣削力、切削温度、锯齿形切屑形貌均得到了准确的仿真。随着切削速度的增加,切屑厚度、切屑连续部分高度和剪切带间距都有减小的趋势,相反,剪切角随切削速度的增加而增大。切削速度为16m/s时,锯齿形切屑在切屑厚度较大的一侧出现,并随着切屑厚度减小而逐渐消失,变为均匀带状切屑,准确仿真了切削厚度变化下锯齿形切屑形貌。结论提出考虑剪切带宽度变化的三阶段锯齿形切屑形成模型,通过剪切带内外的应变、应变率和温度的变化分析了绝热剪切过程,并使用分割强度比参数量化锯齿形切屑应变程度,控制锯齿形切屑形态。     

锯齿形排架抗震变形验算

天窗架承重式锯齿形厂房是我国纺织工业从60年代开始普遍采用的一种建筑结构形式。其特点是沿纵向柱间风道梁上,装有钢筋混凝土天窗架,在厂房横向有斜向屋面板,直接铺放在天窗架上和另一柱的风道梁上,从而组成锯齿形排架(图1)。为了分析这种承重形式的锯齿形排架的抗震性能,我们已进行过实际厂房动力性能测试、弹塑性地震反应分析、模拟地震力的模型静力试验和模拟地震振动台试验。本文针对这种结构的变形特点,提出一种实用的变形验算方法。     

某锯齿形排架结构设计事故分析与加固

分析了某钢筋混凝土锯齿形排架结构设计中柱子截面取值偏小导致结构不满足承载力及变形要求的原因。将锯齿形排架与一般排架受力性能进行了对比研究,得出在锯齿形排架结构设计中不能将七字梁部分简化成链杆进行计算。针对工程特点制定了仅加固边柱的经济有效的加固措施。     

不锈钢包覆碳钢切屑复合角钢轧制实验研究

采用不锈钢管包覆碳钢切屑作为坯料,设计一套复合角钢轧制孔型系统,利用孔型法热轧来制备复合角钢。通过轧制实验,分析了各道次的轧件形貌和碳钢切屑的致密程度及成品复合角钢碳钢切屑密度的均匀性,观察了各道次碳钢切屑内部及两金属接触面附近的金相组织。结果表明,在1150℃的轧制温度下,以不锈钢管包覆碳钢切屑作为坯料,利用孔型法逐道次轧制,可成功轧制出符合目标尺寸的角钢,并且可以实现碳钢切屑密度的致密化和均匀化,碳钢切屑之间及碳钢切屑与不锈钢之间可实现冶金结合。     

一种Ti6Al4V的本构参数模型及其有限元仿真研究

利用SHPB实验研究得到了Ti6Al4V在高应变率条件下的应力-应变关系,拟合出了一种Ti6Al4V的J-C本构方程的新的参数模型。在此基础上,基于ABAQUS软件的Explicit分析,建立了Ti6Al4V高速铣削的二维简化模型并进行了仿真研究。仿真结果表明:热塑性失稳和塑性侧滑是引起锯齿形切屑的主要原因;锯齿化程度Gs随着铣削速度的增加而降低,随着进给速度的增加而增加,揭示了锯齿形切屑的形成过程并对高速铣削Ti6Al4V的加工参数选择提供了参考。进行了实际的高速铣削实验,实验表明:仿真所得切屑形状与实验所得切屑形状吻合度较高。