双曲面麻花钻主刃的形成与方程简化方法的探讨

介绍了以旋转单叶双曲面作麻花钻钻尖后刀面的数学模型。该钻型主刃是双曲面与螺旋前刀面的交线,此交线与钻头端剖面形成的交点是主刃上的点。根据观察由计算机计算出的该交线与一系列端剖面的交点连线,合理简化了主切削刃方程,并将主刃上的特殊点作为锋角测量基点,以解决由于曲线主刃上各点锋角的不断变化造成刃磨参数不确定性的问题。     

插齿刀侧刃切削角度的计算

在插齿刀设计、制造及切削情况的分析中,常常需要了解侧刃上各切削角度与参数彼此间的关系。本文推出了精确计算插齿刀侧刃各切削角度的计算公式。     

钻头主切削刃长度测量尺

麻花钻钻头主切削刃的刃磨,其对称度、长度要求较高,过去靠目测很难掌握,刃磨不好又直接影响钻孔的质量。为此,我们制做了钻头主切削刃长度测量尺,经使用效果很好。     

钻削CFRP的双顶角钻头磨损及抑制新方法

为满足高性能碳纤维增强复合材料(CFRP)结构件的高质量制孔需求,现阶段广泛采用双顶角钻头钻削CFRP,但因其"钻、扩、铰"一体的结构形式,双顶角钻头第二主切削刃的磨损程度和状态是决定钻削孔壁质量的关键因素。此外,由于CFRP中碳纤维磨蚀性强,制孔中钻头快速磨损,切削刃严重钝化,极易导致孔壁损伤。通过引入切削刃钝圆半径,揭示双顶角钻头第二主切削刃钝化后,在严重的后刀面磨损作用下,第二主切削刃刃口钝圆半径又减小的磨损机制,在此基础上,结合不同纤维切削角下CFRP成屑机制,详细探究了双顶角钻头第二主切削刃钝化状态对钻削孔壁损伤的影响规律;最后创新性地在钻头第二主切削刃末端开设内冷孔,利用微量冷却润滑(MQL)工艺,实现了钻头第二主切削刃钝化磨损的有效抑制,显著提升了高性能碳纤维增强复合材料的制孔质量,为高质量复合材料制孔工艺和工具研究奠定了重要基础。     

曲线刃钻头柱面后刀面的刃磨

根据刃形曲线的设计原理，提出了曲线刃钻头柱面后刀面的刃磨要求和刃磨过程。按照给定的直母线方位角，应用平面表像法，推导了计算万向夹调整角度的公式，分析了刃形曲线点坐标与成形砂轮径向截形点坐标，以及万向夹的转角误差和砂轮的径向截形误差与刃形刃磨误差之间的相互关系，给出了检查刃形刃磨质量的方法。检测结果表明，曲线刃钻头柱面后刀面的刃磨工艺是可行的。     

关于薄壁环氧玻璃钢管切削角度的工艺技术研究

玻璃钢加工是一种特殊的机械加工工艺方法,而绝大多数的玻璃钢零件都离不开车削工序。车刀作为车削过程的重要刀具,其切削角度的选择对玻璃钢切削产品的质量具有极其重要的意义。针对薄壁环氧玻璃钢管加工,分别研究了车刀前角、后角、主偏角和刃倾角等切削角度的选择。     

加工轻合金的钻头

古比雪夫工学院研制成一种加工轻合金的钻头(发明证书号294688)。钻头的工作部分相对地划分成切削段和传送段,而主切削刃低于直径面。切削刃这样分布,前角始终具有正值,从圆周上的点     

基于新构形法的硬齿面插齿刀研究

从运动学角度出发,根据微分几何的包络运动原理,运用空间曲面族求解包络面的运动学方法,在砂轮磨削硬齿面插齿刀前刀面的过程中,建立砂轮截面圆曲线族的磨削点,砂轮曲面族的磨削线,砂轮曲面族包络面方程。并在分析,比较的基础上,提出确定硬齿面插齿刀侧刃空间曲线形状的新方法,建立了插齿刀侧刃空间曲线方程,研究一种新构形硬齿面插齿刀,使其不仅具有较高的构形精度而且具有合理的切削角度。     

钻头主切削刃的修磨及跳动测量

在钻削加工中,钻头主切削刃的跳动量直接影响加工孔的精度与要求.就钻头主切削刃的跳动、刃口修磨与测量作了分析并介绍了解决的方法.     

提高钻孔加工表面质量的研究

提出了一种新刃形钻头,进行了标准麻花钻、基本型群钻和新刃形钻头加工表面粗造度的测量,分析了新刃形钻头减小钻孔粗糙度的原因,提出了一种提高孔加工表面质量的新方法。     

车刀刃倾角对前角影响的研究

在金属切削中,当车刀的刃倾角不为零,车刀主切削刃上各点的切削平面和基面均不相同,因而其工作前角与静态前角是不同的,通过建立实际前角的方程来揭示刃倾角和工作前角的关系,并给出计算实例。     

可转位浅孔钻几何角度分析

采用向量矩阵法建立了可转位浅孔钻静态几何角度的数学模型 ,使用该模型可计算出钻头切削刃各点的刃倾角、法前角、法后角及主偏角 ,为进一步研究可转位浅孔钻的钻削力、钻削温度、刀片磨损等提供必要的基础数据。     

前刀面槽型结构对D型刀片车削球墨铸铁性能的影响

通过切削力、磨损和冲击切削试验,研究了前刀面槽型结构对D型刀片车削球墨铸铁切削性能的影响。试验结果显示,刀具的第一前角对切削力的影响最大;在10°~15°范围内,刀具前角越大,切削力越低;棱带宽度大的刀片具有更加优异的耐磨损性能;具有正刃倾角的刀片显示出更优异的耐冲击性能。     

MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION OF NANOMETRIC CUTTING

Molecular Dynamics (MD) simulations of nanometric cutting of single-crystal copper were conducted to predict cutting forces and investigate the mechanism of chip formation at the nano-level. The MD simulations were conducted at a conventional cutting speed of 5 m/s and different depths of cut (0.724–2.172 nm), and cutting forces and shear angle were predicted. The effect of tool rake angles and depths of cut on the mechanism of chip formation was investigated. Tools with different rake angles, namely 0°, 5°, 10°, 15°, 30°, and 45°, were used. It was found that the cutting force, thrust force, and the ratio of the thrust force to cutting force decrease with increasing rake angle. However, the ratio of the thrust force to the cutting force is found to be independent of the depth of cut. In addition, the chip thickness was found to decrease with an increase in rake angle. As a consequence, the cutting ratio and the shear angle increase as the rake angle increases. The dislocation and subsurface deformation in the workpiece material were observed in the cutting region near the tool rake face. The adhesion of copper atoms to the diamond tool was clearly seen. The same approach can be used to simulate micromachining by significantly increasing the number of atoms in the MD model to represent cutting depths in the order of microns.     

平前刀面球头铣刀的几何角度分析

分析了平前刀面球头铣刀的几何角度,给出了该铣刀的刀刃参数方程,推导了铣刀法向前角、刃倾角和主偏角计算公式。     

PDC钻头切削断面对破岩效率的影响

基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager 准则作为岩石的本构关系,采用剪切失效准则,在验证岩石模型及PDC齿破岩建模方法可行性的基础上,建立了PDC齿切削3种典型断面岩石的三维有限元模型,并针对井底不同围压,研究了切削断面的面积、切削齿的后倾角及侧转角对破岩效率的影响。结果表明：不论何种围压,减小切削断面的面积有利于岩石的破碎,且应多采用宽切削断面进行PDC钻头径向布齿;切削齿后倾角对岩石破碎效率影响大于切削齿的侧转角对岩石破碎效率影响,切削齿最优破岩后倾角在低围压下为5°,在高围压下为20°。     

金属正交切削加工过程的有限元分析

运用大型通用有限元程序对金属正交切削加工过程进行非线性弹塑性有限元模拟分析，得到不同刀具前角在加工过程中对切屑形状、应力分布、应变分布、残余应力及残余变形的影响，得出刀具前角值与剪切角的关系。计算验证了一些实验结果，结论可供工程应用参考。     

新构形硬质合金插齿刀切削刃几何角度分析

提出了一种硬质合金插齿刀的新构形方法———异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀,对新构形插齿刀的前角、后角及刃倾角进行了分析;建立了切削刃几何角度的数学模型,与原构形硬质合金插齿刀进行了比较研究。     

Effects of Cutting Angles in Ti-6al-4v Milling Process on Surface Integrity: Influence of Roughness and Residual Stresses on Fatigue Limit

□ The influence of the milling process on the fatigue behavior of a titanium alloy was investigated. The effect of cutting conditions such as the cutting angles (axial and radial rake angle) on the surface integrity (roughness and the residual stresses) was observed. The results indicated that the cutting angles have a limited influence on roughness parameters, whereas the effects on residual stresses were greater. A negative axial rake angle induced compressive residual stresses regardless of the radial rake angle. In contrast, a positive axial rake angle combined with negative radial rake angle induced tensile residual stresses. To evaluate the fatigue limit, the four point fatigue tests were carried out. Result showed the fatigue limit is sensitive to the surface integrity. The fatigue limit was also evaluated by analytical method (Arola model). A good correlation was found between the analytical results and the experimental results when cutting angles induced compressive residual stress. However the Arola model was less accurate for tensile residual stress surface condition. To improve the prediction precision, the residual stress was considered as a sensitivity parameter and added to Arola model.