基于ANSYS圆体成形车刀静力及模态分析

基于有限元仿真平台,在不同载荷状况下,对所设计的圆体成形车刀分析其最大变形和最大应力的分布,进而判定刀具强度是否足够;在不同约束条件下,分析圆体刀固有频率和振型变化状况,为评价刀具动态特性提供理论依据。通过稳态结构分析可知,该圆体刀在最大载荷作用时变形量和应力分布都较小,满足强度要求;模态分析可知该刀具的固有频率很高,而外加冲击频率低于该固有频率,表明刀具刚性好,不易产生共振,该圆体成形车刀动态特性满足加工要求。     

重型卡车纵梁高效孔加工技术探讨

重型卡车纵梁是车架的重要组成部件,也是卡车上尺寸最大的结构部件,它是影响车架整体强度和质量的主要因素之一,纵梁孔的高精度与高效性加工一直是各重型卡车生产企业研究的关键技术课题。文中从制造纵梁的材料和现有制孔技术两方面进行探讨,提出采用数控钻孔与传统钻模相结合的新工艺措施,并且将新方法与现有方法进行了对比。     

不锈钢可加工性分析及其高效切削刀具技术研究

由于不锈钢中含有Cr、Ni、Ti和Mn等铁族元素,与硬质合金刀片中的Co元素属于同族元素,切削过程中容易产生刀-屑黏结和元素扩散等问题,是典型的难加工材料。以碳素钢45#为参考标准,从切削变形、载荷和加工硬化等方面分析不同种类不锈钢的切削加工性;进行刀具材质、结构和切削参数与不锈钢的切削匹配性研究,并进行参数优选;最后对不锈钢切削刀具的性能进行分析,提出不锈钢车削专用刀具设计方法,实现了高效切削和优异刀具使用寿命双重目标,研究数据以期为难加工材料的高效车削提供参考。     

典型钛合金切削层相变形成机理及其影响因素研究

为研究钛合金已加工表面相变机理及其影响因素,首先通过分析切削过程中切削刃对切削区域的作用机制,采用能量法建立结构参数、切削三要素与切削耗能的数值描述模型,结合Matlab对模型进行求解,获知进给量f的变化对钛合金切削耗能W的影响最大,切削速度vc次之,而切削深度ap最小;为验证描述模型的正确性,采用2种不同几何结构不同牌号的硬质合金可转位刀片对典型钛合金TC1、TC4、TA5以及合金钢30Cr Mn Si A在正常空冷和氩气冷环境下进行对比试验,试验结果与描述模型间的误差较小,有效证明了描述模型的正确性,同时明确了钛合金已加工表面相变形成机理,并揭示了其发展的规律性。研究可为钛合金的高品质加工提供数据支撑。     

CNMG车刀槽型的优化

针对金属材料在切削加工时断屑不及时而影响加工效率、破坏工件已加工表面完整性、降低刀具的使用寿命等问题,基于槽型刀具备改善刀具切削性能的优势,以优化车刀三维复杂槽型为目的,分析断屑机理及槽型设计准则,基于数学模型对槽型进行优化设计,并以切削力及切削温度作为评价指标进行三维复杂槽型车刀切削高温合金的有限元切削仿真分析。仿真优化槽型后的车刀车削力及车削温度均小于未优化的槽型车刀,表明槽型优化有效改善了车刀的切削性能,证明槽型优化的可靠性及准确性。优化槽型后的切削参数优选为:v_c=25m/min,f_z=0.2mm/r,a_p=1.6mm。     

硬质合金刀具加工508Ⅲ钢切削力与刀具磨损试验研究

针对重型加工水室封头过程中,硬质合金刀片易出现磨损失效的问题,通过切削力及刀具磨损试验,探讨了硬质合金刀具的主要失效形式。基于铣削用量单因素试验法,分析了铣削参数对铣削力的影响,并采用不同的刀片在相同的切削条件下进行磨损试验,对比分析了不同刀片的抗磨损性能。应用优选出的寿命较优刀片进行铣削加工,对刀片前后刀面进行磨损分析获得主要磨损形式为粘结磨损、扩散磨损及微崩刃,本研究可为水室封头加工切削参数优化及刀具开发设计提供一定的参考。     

不锈钢切削专用可转位刀片构型的工程技术探讨

针对不锈钢难加工的技术问题,通过分析国内外不锈钢切削加工的技术现状及不锈钢的可切削特性,归纳总结出影响不锈钢可切削性的关键因素,探讨了不锈钢切削专用可转位刀片构型的关键共性技术。介绍了新型可转位刀片的构型技术要点,可为难加工材料的高品质加工刀具开发提供参考。     

大型轴类锻件切削性及粗加工增效措施研究

大型轴类零件毛坯经直接锻造成形,其粗加工难度很大。本文通过分析大型轴类锻件加工难点,结合目前中国一重大型轴类锻件粗加工的经验,总结出提高大型轴类零件粗加工效率的有效方法,为大型轴类锻件的加工以及强力切削刀具的改进提供了技术指导。     

亚微观倒棱切削刃对硬质合金刀片切削性能的影响特性研究

为了研究硬质合金刀片亚微观切削刃口形式对其切削性能的作用机制,针对断续切削过程中硬质合金刀具存在容易崩刃破损和脆性断裂等问题,选用两种不同牌号的硬质合金可转位刀片分别在多种亚微观刃口结构条件下进行断续切削实验,应用三维受力分析仪结合高速摄影机对切削过程中的冲击和切削力进行数据监测与收集,结合图形统计分析方法研究亚微观倒棱刃口对硬质合金刀片的强化作用机理,从而揭示不同切削刃口几何参数对硬质合金刀具使用寿命的影响规律,提出倒棱刃口参数与进给量的曲线化关系。研究结果表明:大进给量f条件下应选取较大的临界夹角β_C,同时,倒棱夹角β要大,倒棱宽度L要小;反之,在小进给量f条件下,临界夹角β_C和倒棱夹角β要小,倒棱宽度L要大。研究可为硬质合金可转位刀片的强化设计提供数据和技术支撑。      

重型切削过程硬质合金刀片的冲击破损行为

应用机械冲击理论分析重型硬质合金车刀冲击断裂过程,并确立其产生冲击断裂的临界条件;采用有限元仿真的方法,分析研究重型硬质合金车刀冲击断裂产生机理及破损形式,并通过冲击试验揭示硬质合金车刀冲击断裂规律。对重型硬质合金车刀疲劳行为进行研究,通过有限元仿真分析方法,提出动态载荷下硬质合金疲劳断裂产生机制,并给出硬质合金疲劳断裂的载荷条件;通过断续切削试验,研究分析导致硬质合金刀具疲劳行为产生的本质原因,以期为预防硬质合金刀具过早出现失效提供理论支持和借鉴。