车削物理仿真系统的研究

在研究数控车削几何仿真的基础上,对数控车削物理仿真系统进行了一些尝试性的研究.用VC编程实现了数控车削加工过程中对切削力和切削温度预测,并建立了在一夹一项的装夹方式下,由切削力作用引起工艺系统的综合变形模型,为仿真系统提高预测精度提供了研究的方法.     

数控车削加工切削力的预测研究

应用六西格玛原理对数控车削加工钛合金材料进行正交切削试验,通过采集三向切削力信号,对数据结果进行分析,找出在正交试验范围内切削用量对切削力的影响规律,并通过对数据进行因子刻画,提出了一种在缺乏切削力经验公式和检测条件下进行切削力预测的有效方法,为优化切削加工条件提供了重要依据。     

硬质合金刀具车削钛合金时切削力分形特征研究

分别采用硬质合金涂层和非涂层刀具对钛合金Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si(TC11)进行了干车削试验,通过试验中所测实验数据计算了切削力的关联维数,对切削过程中切削力的分形特征进行了研究。结果表明:切削钛合金时,切削力分维数随着刀具磨损状态的改变呈现高—低—高的变化规律;表面粗糙度和切削力分维数随切削时间的延续具有相同的变化趋势。     

超声振动车削TC4钛合金的切削性能研究

为了探究超声振动车削过程中切削力和切削温度的变化规律,使用Third Wave Advant Edge切削仿真软件,基于POWER-LOW本构模型和ALE网格划分方法建立TC4钛合金车削加工的有限元模型,获得传统车削与超声振动车削的切削力和最高切削温度变化情况。结合超声振动车削中刀具切削速度和位移变化规律,对传统车削与超声振动车削的切削力和最高切削温度变化规律展开对比分析;探究超声振动车削中的工件进给速度、刀具振频和振幅对切削力的影响规律,实现各加工参数的最优组合,为实际加工提供参考。     

金刚石刀具精车硅铝合金的正交试验研究

通过用金刚石刀具车削硅铝合金的切削试验，应用正交试验，比较了各个切削参数对切削力和表面粗糙度影响的显著程度及各个切削参数的变化对切削力和表面粗糙度的影响。证实用金刚石刀具车削硅铝合金可以获得优良的表面粗糙度和小的切削力。     

车削TA15切削力的试验研究与分析

通过单因素和正交切削试验对TA15进行车削加工,分析切削用量对切削力的影响规律,结合极差分析研究切削用量对切削力影响的主次关系,得到最优切削参数。结果表明:切削深度对切削力的影响最大,其次为进给量,切削速度对切削力的影响最小;由于在车削加工中切屑形态对切削力造成一定的影响,切削力随进给量和切削深度的增加而增大,随切削速度的增加呈现波动的趋势。     

镍基高温合金在低温冷风微润滑条件下的切削研究

对难加工材料GH4169在传统乳化剂、干车削和低温冷风微量润滑车削条件下进行切削试验,通过设计多因素正交试验方法,建立电阻应变片式测力仪测量切削过程中的动态平均切削力,比较不同润滑方式对切削力及切削温度的影响,得出影响曲线图,从而揭示难加工材料GH4169在车削过程中的切削力变化情况,为实际的生产加工积累和提供基础数据。     

GH4169三维车削力与温度有限元仿真

针对航空难加工材料GH4169高温合金加工过程切削力大且加工易变形的问题,对其车削加工过程中的温度与切削力进行研究。通过对有限元仿真关键技术的讨论,应用Abaqus有限元分析软件,对GH4169材料建立了三维车削模型,对车削过程中的温度场和应力场进行分析;在同样切削条件下,分别得到了三维仿真切削力、实验切削力以及二维切削力,通过切削力的对比分析,验证了三维切削仿真模型的正确性。应用所建立的三维模型模拟出不同切削参数下的切削力,得到了不同切削参数对切削力的影响规律。     

车削切削力及切削功率快速计算系统的开发

分析了切削过程中车削切削力和功率的影响因素;以Visual Basic 6.0为前台开发工具,以SQL Server 2005为后台数据库开发平台,采用基于规则推理方法,开发了车削切削力及切削功率快速计算系统。采用该系统可大大减少设计工作量,提高计算效率。     

PCBN刀具超声振动车削45淬火钢的切削力与温度研究

应用正交试验设计,通过PCBN刀具对45淬火钢进行的普通硬车削与超声振动硬车削的对比试验,研究切削用量在两种切削方式下对切削力和切削温度的影响规律。试验结果表明：在合理的切削速度下,采用小进给量和小切削深度时,超声振动硬车削的切削力和切削温度要比相应的普通硬车削小得多。     

数控切削加工工艺参数的多目标优化

基于数控车削和数控铣削加工工艺参数优化的数学描述 ,采用主要目标法和线性加权和法建立了多目标优化的数学模型 ,给出了以简便可靠的直接寻优算法实现多目标优化的计算实例     

虚拟加工物理仿真中的误差分析研究

基于虚拟制造的理论与方法,模拟真实加工条件,建立了面向虚拟数控车削加工环境的加工精度分析系统。该系统基于有限元方法,用有限元法计算刀具-工件在切削要素（切削力、夹紧力、切削温度等）作用下的变形,通过求工件-刀具的布尔差集获取切削后的工件轮廓;利用MATLAB优化工具箱,分析工件轮廓,预测零件加工误差。     

考虑极限切削宽度的45钢切削力仿真分析

以高速车削45钢为研究对象,针对高速车削颤振问题,通过绘制稳定性叶瓣图得到无颤切削参数。利用Third Wave AdvantEdge有限元分析软件,基于无颤切削参数设计正交试验,运用极差分析法得到切削用量对各切削力的影响主次顺序和最优组合。根据仿真试验结果,建立了车削力预测模型并检验了回归模型的可靠性。通过单因素试验法分析研究了各切削参数对车削力的影响规律,从减小车削力和提高高速车削加工稳定性方面出发,在所选参数范围内得出了高速车削45钢时的最优参数组合为:v=1200m/min,f=0.05mm/r,ap=0.2mm。     

SiCp/Al复合材料薄壁件车削力的仿真研究

应用有限元分析软件ABAQUS对Si Cp/Al复合材料薄壁件车削力进行了仿真研究,得到了切削用量对切削力的影响规律,并结合文献的实验成果对相应规律进行了分析。仿真结果表明:在Si Cp/Al复合材料薄壁件车削过程中,随切削速度的增大,三向切削分力(轴向力Fx、径向力Fy、切向力Fz)均增大,但径向力Fy增幅很小;随进给量的增大,三向切削分力都有增大的趋势;随背吃刀量的增大,三向切削分力均显著增大;背吃刀量是影响切削力的主要因素。     

虚拟数控车削物理仿真模型及实用系统的开发

建立了车削加工动态物理仿真模型及相关切削力、随机振动及干扰分析的子模型,同时应用该仿真系统进行了某典型零件的物理仿真,并提供了关于瞬时切削力、切削振动及各统计数据的输出结果。     

PCD刀具超声振动车削SiC_p/Al复合材料时的切削力特性研究

用PCD刀具对SiCp/Al复合材料进行了超声振动车削与普通车削的对比试验 ,探讨了切削速度、进给量和切深三种切削参数在两种切削状态下对切削力的影响规律 ,得出了超声振动车削SiCp/Al复合材料的主切削力经验公式。     

PCBN刀具高速切削镍基高温合金切削力及刀具磨损试验研究

高速切削加工过程中切削参数的选择对刀具切削性能具有较大的影响。镍基高温合金因在高温条件下仍具有较高的抗疲劳强度、屈服强度、抗拉强度等特点,被广泛应用于航空航天、船舶、核电等行业。但是镍基高温合金的切削加工性能差,主要表现在切削力大、切削温度高、刀具磨损现象严重等方面。本文从切削速度、进给量、切削深度等切削参数对切削力的影响进行研究,同时对PCBN刀具磨损形貌进行分析。采用PCBN刀具进行高温合金车削试验,得到PCBN刀具切削高温合金GH4169时切削参数对切削力的影响规律,并探讨不同刀具磨损形貌产生的原因,为高温合金高速切削加工参数制定及工艺优化提供一定参考。     

Surface roughness and cutting force prediction in MQL and wet turning process of AISI 1045 using design of experiments

This paper presents an investigation into the MQL (minimum quantity lubrication) and wet turning processes of AISI 1045 work material with the objective of suggesting the experimental model in order to predict the cutting force and surface roughness, to select the optimal cutting parameters, and to analyze the effects of cutting parameters on machinability. Fractional factorial design and central composite design were used for the experiment plan. Cutting force and surface roughness according to cutting parameters were measured through the external cylindrical turning based on the experiment plan. The measured data were analyzed by regression analysis and verification experiments were conducted to confirm the results. From the experimental results and regression analysis, this research project suggested the experimental equations, proposed the optimal cutting parameters, and analyzed the effects of cutting parameters on surface roughness and cutting force in the MQL and wet turning processes.     

数控车床上圆弧螺纹的宏程序编程与加工

主要讨论了在数控车床上对圆弧螺纹的加工.利用FANUC Oi-TC系统数控车床提供的宏功能为各种直径和螺距的圆弧螺纹加工编制了通用的数控车削程序,并详细说明了圆弧螺纹刀具选择和宏程序的参数设置方法.在程序中巧妙地结合了普通车床车削梯形螺纹时应用的各种工艺技巧,提供了一种有较高实用价值的加工程序.     

Study on cutting force and surface micro-topography of hard turning of GCr15 steel

This work investigates the cutting force and surface micro-topography in hard turning of GCr15 bearing steel. A series of experiments on hard turning of GCr15 steel with polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) tools are performed on a CNC machining center. Experimental measurements of cutting force, 3D surface micro-topography, and surface roughness of the workpiece are performed. The 3D surface micro-topography of the workpiece is discussed, and the formation mechanism of the 3D surface is analyzed. The influence of cutting speed and feed rate on cutting force and surface roughness are discussed. The 2D and 3D surface roughness parameters are compared and discussed. It is found that feed rate has greater influence on cutting force and surface roughness than cutting speed and there exists the most appropriate cutting speed under which the minimum surface roughness can be generated while a relatively small cutting force can be found. Recommendations on selecting cutting parameters of hard turning of GCr15 steel are also proposed.