石材框架砂锯锯切力特性分析

锯切力是影响锯切过程的一个重要的物理量。本文从岩石的裂纹扩展特性、材料强度特性及压头点载荷侵入破岩特性等方面入手,对单颗粒的切削力进行了深入分析,得出单颗粒切削深度是影响锯切力的主要因素的结论。通过对单颗粒切削深度影响因素的讨论,得出锯切条件及工艺参数与锯切力之间关系的结论:锯切力将随落锯速度的增大而增大,随锯切速     

石板材砂锯加工中钢砂破岩运动形态的研究

石板材砂锯加工机理较为复杂,迄今缺乏系统的研究。本文通过单颗粒模拟锯切实验,借助扫描电镜(SEM)和立体显微镜的观察分析,对锯切过程中钢砂的破岩运动形态进行了较为深入的研究。文章根据钢砂的受力情况,较详尽地分析了影响钢砂运动状态的诸因素,探讨了加工中不同运动状态钢砂所占比例的估算方法,最后讨论了钢砂各运动形态对锯切过程的影响。文中所得结果对进一步研究砂锯锯切过踞,探索加工工艺的改进,具有一定的意义。     

带锯床锯切过程的力学建模

针对带锯床锯切过程的力学问题,通过静力平衡方程和微段受力分析,提出了一种新的带锯床锯切过程力学模型,建立了初始预紧力与临界工作状态、初始预紧力与正常工作状态下各力学参量的关系.基于实验数据,验证了力学模型的正确性,研究了锯切过程中各力学参量的相互关系及影响因素.研究表明,带锯床锯切系统在锯切过程中,初始预紧力决定了带锯条的临界锯切力;正常工作过程中,带锯条紧边段拉力和松边段拉力的比值随锯切力的变化而变化;锯切过程的力学模型及相关结果为带锯床的结构设计提供了重要的理论基础.     

变应力锯切时应力场的变化对锯切力影响的研究

从理论上分析了应力场的产生及其变化情况以及应力场的变化对锯切力的影响，得出了锯切力随着应力场场的增大而逐渐减小的结论，并通过实验验证了此结论的正确性。     

环形金刚石线锯切割镍钴合金的试验研究

基于环形电镀金刚石线锯切割硬脆材料的工艺特点,对张紧力、锯丝速度等切削参数进行分析并确定合理的取值范围。通过环形电镀金刚石线锯切割镍钴合金正交试验,为环形电镀金刚石线锯的工艺参数选择提供了一定依据。在测量切割工件表面粗糙度的基础上,分析了锯丝速度、张紧力和进给速度等参数对切割工件表面粗糙度的影响。结果表明:张紧力对粗糙度影响最大,张紧力越大粗糙度越小,但张紧力增大到一定值后其影响变得很小;表面粗糙度随着锯丝速度的提高而下降,但锯丝速度过高会降低锯丝使用寿命;进给速度越小则表面粗糙度越小,但过低的进给速度会降低切割效率。     

高速车削淬硬轴承钢切削力试验研究

采用正交试验,并结合基于试验结果的经验模型,研究了PCBN刀具高速车削淬硬轴承钢的切削力及其变化规律,且对径向切削力模型进行了试验验证。结果表明,影响轴向力的主次因素为切削速度、背吃刀量和进给量;影响径向力、切向力和切削合力的主次因素为背吃刀量、进给量和切削速度;各切削分力随背吃刀量和进给量的增大呈线性增加趋势,随切削速度的增加是先增大而后又减小,径向力的增大趋势远大于轴向力和切向力。方差分析结果显示,切削力的回归模型线性关系高度显著,利用该模型对切削力进行预报,结果可靠,并进一步验证了背吃刀量是影响径向切削力的主要因素。     

氮化硅陶瓷套圈内圆磨削表面质量的实验

目的 研究高速磨削试验下砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度等工艺参数对工程陶瓷材料磨削表面粗糙度的影响.方法 利用MK2710型数控内外圆复合磨床对工程陶瓷内表面进行磨削加工,并利用Surtronic 25接触式粗糙度测量仪进行表面粗糙度的测量,得到不同磨削工艺参数下的表面质量.结果 单一因素试验分析得出表面粗糙度随着砂轮粒度的变小而降低,随着砂轮线速度增加而降低,随着工件转速的增大而减小,随着磨削深度的增大而增大;通过正交试验的分析得出,与工程陶瓷表面粗糙度关系最大的为砂轮粒度,其次为砂轮速度和磨削深度,工件速度影响最小.结论 揭示了砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度对工程陶瓷表面粗糙度的不同影响,确定了最佳磨削工艺,并且进行试验验证,为工程陶瓷材料磨削加工提供了依据.     

单颗金刚石磨粒锯切运动学分析

引进运动学中的点的速度合成定理求解单颗金刚石磨粒锯切面积和锯切厚度，通过详细的理论推导推出了单颗金刚石磨粒锯切速度方程，锯切运动方程和锯切面积和锯切厚度的计算公式，结果表明，单颗金刚石磨粒锯切面积与前一颗金刚石磨粒所夹的圆心角成正比，与进给速度成正比，与锯切深度成正比，与金刚石圆锯片的转速成反比，且依余弦规律减小。     

CVD复合涂层刀具在天然大理石切削中的磨损特性

目的分析CVD复合涂层刀具在天然石材加工中的磨损特性,探讨涂层刀具在石材加工中参数选择的合理性．方法使用CVD复合涂层刀具对天然大理石进行了高速铣削试验,利用测力仪测量出不同加工参数下的切削力,分析不同参数对切削力的影响,利用扫描电子显微镜观察刀具磨损形貌,通过能谱分析刀具组成．结果CVD复合涂层刀具切削天然大理石过程中,切削力随切削深度和进给速度的增大而增大,随主轴转速的增大而减小,切削深度对切削力的影响程度最大．刀具磨损量随主轴转速的增大而减小,与切削深度和进给速度之间为非线性关系,进给速度高于2000mm／min时出现整体磨损,磨损量不随进给速度的增大而变化．结论CVD复合涂层刀具铣削天然大理石时的磨损机理是：涂层和刀具基体的机械损耗去除（剥落和崩刃）、高温下的氧化磨损和粘结磨损．由于工件和刀具表面存在摩擦产生热量,刀具涂层发生粘结磨损,在周期性冲击力作用下造成后刀面涂层和基体的机械损耗去除,裸露的刀具基体与空气中的氧发生氧化磨损,其中机械损耗去除磨损和粘结磨损伴随整个刀具磨损过程．     

硬质合金涂层刀具铣削SiCp/Al复合材料刀具磨损研究

SiCp/Al复合材料因含有大量SiC硬质颗粒而使其切削加工性较差。针对该材料的高速高效加工问题,利用硬质合金涂层刀具对体积分数为20%的SiCp/Al复合材料进行面铣,通过单因素实验,研究了切削速度、进给量和轴向切削深度对刀具前刀面和后刀面的磨损过程的影响,以及刀具磨损萌生、扩展演化规律。结果表明:在硬质合金涂层刀具精加工SiCp/Al复合材料过程中,刀尖与工件表面的接触先是凸圆弧面接触,然后变成凹圆弧面接触,最后变成平面接触;刀具磨损随切削速度和轴向切深的增大而增大,而随进给量的增大而减小;硬质合金涂层刀具失效的原因主要是后刀面的耕犁磨损,后刀面最大磨损量VB_(max)超过了0.6 mm,而后刀面磨损的主要原因是磨粒磨损和涂层剥落。     

微铣削Ti6Al4V刀具磨损机理研究

采用直径1mm带涂层硬质合金微铣刀在Ti6Al4V材料表面展开微铣削刀具磨损试验,研究三个主要切削参数即主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力及刀具磨损量的影响;试验利用扫描电子显微镜与能谱仪观察刀具磨损形貌,分析其化学元素的变化,研究微铣削刀具的磨损机理。结果表明:每齿进给量与切削深度的增大造成切削力、刀具磨损量均变大,为了减小微铣刀磨损,延长使用寿命,可提升主轴转速,选用较小的每齿进给量及切削深度进行加工。微铣削Ti6Al4V刀具磨损主要发生在刀尖部位,并且多种磨损形式同时出现,粘结磨损是造成刀具磨损的主要原因,低速条件下微铣削刀具的损伤机理以磨粒磨损和粘结磨损为主,切削速度增大后发生粘结磨损的同时微铣刀刀尖处有一定程度的氧化磨损。     

氧化锆陶瓷磨削机理有限元仿真与实验

目的研究氧化锆陶瓷材料在高速磨削条件下的去除机理,优化磨削参数,提高磨削效率．方法将单颗金刚石磨粒简化成圆锥形和三棱柱形两种形状,进行氧化锆陶瓷的磨削仿真,分析了磨削深度和磨削速度两个因素对磨削力和磨削表面形貌的影响．通过对氧化锆陶瓷进行内圆磨削加工实验,并获取相应的磨削力数据与表面形貌图像,对比仿真结果,证明了理论分析的正确性．结果随着磨削深度从1μm到9μm,磨削速度从23．0m／s到74．9m／s的增大,单颗磨粒磨削力呈单调递增的趋势,工件表面质量逐渐恶化．结论提高砂轮转速,降低磨削深度,有助于减小磨削力,提高磨削表面质量;在磨削深度、磨削速度两个因素当中,磨削速度对单颗磨粒磨削力及磨削表面质量的影响更大．     

磨料水射流微细雕刻技术的研究

根据磨料水射流加工的特点,建立了磨料水射流加工的神经网络模型。用训练好的神经网络模型来预测给定加工条件下的进给速度,并根据加工路径和机床的特性对进给速度进行修正,并编写数控代码。通过控制水射流的进给速度来间接控制其刻蚀深度,同时获得加工轨迹的圆滑过渡,从而实现磨料水射流的雕刻工艺。本文以不锈钢为原材料,以JJ-I数控水射流机床为实验平台,根据机床的特性手工编程,成功雕刻出微型摩托车图形。     

Experimental Study of Machinability in Millgrinding of SiCp/Al Composites

An attempt was made to investigate the machinability of Si Cp/Al composites based on the experimental study using mill-grinding processing method. The experiments were carried out on a high-speed CNC machining center using integrated abrasive cutting tool. The effects of combined machining parameters, e g, cutting speed(vs), feed rate(vf), and depth of cut(ap), with the same change of material removal rate(MRR) on the mill-grinding force and surface roughness(Ra) were investigated. The formation mechanism of typical machined surface defects was analyzed by SEM. The experimental results reveal that with the same change of material removal rate, lower mill-grinding force values can be gained by increasing depth of cut and feed rate simultaneously at higher cutting speed. With the same change of MRR value, lower surface roughness values can be gained by increasing the feed rate at higher cutting speed, rather than just increasing the depth of cut, or increasing the feed rate and depth of cut simultaneously. The machined surface of Si Cp/Al composites reveals typical defects which can influence surface integrity.     

超高速锯切A3R钢断面金相的研究

通过在GS3050超高速精密锯切机床上锯切A3R钢管,运用金相学原理研究了在3 140m/min、4 912m/min、6 140m/min、9 210m/min的超高速锯切速度下A3R钢断面金相组织的变化,从微观学的角度揭示了断面受力、断面温度与切削速度之间的关系.得到了在超高速锯切A3R钢中断面受力和温度随切削速度升高而下降,A3R钢断面质量得到改善的结论.     

高压磨料水射流切割低碳合金钢的试验研究

低碳合金钢广泛应用于压力容器、车辆、桥梁等工业设计之中,通过研究高压磨料水射流对低碳合金钢切割的影响,分析水射流切割特性对切割效果的影响,对提高切割效率及降低切割成本具有一定的参考意义。应用五轴联动数控水刀切割机,对低碳合金钢Q345B进行切割试验,分析了切割压力、靶距和横移速度对切割深度及切割宽度的影响。结果表明,随着切割压力增加,切割深度和切割宽度均有所增加;随着靶距的增加,切割深度先增大后减小,存在最佳靶距,可使切割深度最大而切割宽度逐渐增大;随着切割速度增加,切割深度及切割宽度逐渐减小,但其对切割宽度的影响较小。     

Comprehensive modeling approach of axial ultrasonic vibration grinding force

The theoretical model of axial ultrasonic vibration grinding force is built on the basis of a mathematical model of cutting deforming force deduced from the assumptions of thickness of the undeformed debris under Rayleigh distribution and a mathematical model of friction based on the theoretical analysis of relative sliding velocity of abrasive and workpiece. Then, the coefficients of the ultrasonic vibration grinding force model are calculated through analysis of nonlinear regression of the theoretical model by using MATLAB, and the law of influence of grinding depth, workpiece speed, frequency and amplitude of the mill on the grinding force is summarized after applying the model to analyze the ultrasonic grinding force. The result of the above-mentioned law shows that the grinding force decreases as frequency and amplitude increase, while increases as grinding depth and workpiece speed increase; the maximum relative error of prediction and experimental values of the normal grinding force is 11.47% and its average relative error is 5.41%; the maximum relative error of the tangential grinding force is 10.14% and its average relative error is 4.29%. The result of employing regression equation to predict ultrasonic grinding force approximates to the experimental data, therefore the accuracy and reliability of the model is verified.     

基于人工神经网络的磨料水射流切削工艺建模

磨料水射流（AWJ）切割工艺已经被遍及世界的许多车间所采用,其优点广为人知。为了进行精密加工,如精密切割、铣削、钻孔和磨削等,必须精确预测AWJ的侵蚀深度。文章基于人工神经网络（ANN）对AWJ切割工艺进行建模。模型采用三层结构,输入变量有水射流压力、水喷嘴直径、磨料粒子粒度（直径）、磨料流量和切割头进给速度。输出量为AWJ的切割深度。样本数据在JJ-Ⅰ水射流切割机床上实验获取,A3钢样板作为切割试件。采用改进的BP算法和样本数据对建立的人工神经网络进行训练。训练好的网络以一定精度建立了AWJ切割工艺中各参数之间的映射关系。所建模型可以精确预测AWJ的切深。将该模型集成到AWJ切割机床的计算机数控器中,可以实现AWJ精密加工。