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。     

PCBN刀具断续切削高强度钢的实验研究

通过整体PCBN刀具硬态切削淬硬钢58SiMn实验,研究了切削速度和进给量对切削力及表面粗糙度的影响.实验结果表明:切削力和表面粗糙度值都随进给量增加而增大;在较低切削速度时切削力随切削速度提高而减小,当切削速度达到一定程度时出现拐点,继续提高切削速度切削力逐渐增大.在实验条件下,切削速度低于569 m/min时刀片以磨损为主;当速度为768 m/min时,以崩刃为主.     

微织构PCBN超硬刀具切削气门座圈的温度研究

合理的微织构可以减小切屑与刀具前刀面的摩擦,降低切削力和切削温度。使用微织构超硬PCBN刀具车削粉末冶金气门座圈,研究切削速度和织构参数对切削温度的影响。通过正交试验,在干切削条件下测量切削温度,结果表明:凹坑密度w对切削温度的影响最为显著,其次是切削速度v和凹坑深度h,凹坑直径d对切削温度的影响最小;最优织构参数组合为凹坑直径d=180μm,凹坑深度h=20μm,凹坑密度w=15%,切削速度v=70m/min。     

低中高速硬态直角切削淬硬钢切屑试验研究

针对干式硬态直角切削淬硬钢Cr12MoV(55±1HRC)形成锯齿形切屑,利用扫描电子显微镜(SEM)观察切屑的微观形貌,分析不同切削速度下锯齿形切屑的特点。研究结果表明:淬硬钢Cr12MoV切屑随切削速度的增加逐渐由带状切屑过渡到锯齿形切屑,进而再变成崩碎切屑;在正交切削过程中,剪切角与平均剪应变呈递增、递减区间相反的抛物线图像曲线变化趋势,且速度在v=250 m/min附近曲线出现拐点与极值。     

基于AdvantEdge的硬态精车过程仿真

为探讨硬态精车过程中工艺参数对工件和刀具的影响,采用专门的金属切削仿真软件Advant Edge,建立精车H13淬硬钢的三维有限元模型,对其车削力、刀片切削温度、刀片应力以及切屑进行分析。结果表明:硬态车削过程中,切深抗力在切削过程中起着重要作用,在进给量小于一定值时,切深抗力可以大于主切削力;切削速度越大,刀片温度越高,切削力越小,刀片应力越小,有利于加工表面成型;切削刃半径越小,切削力小,刀片应力小,有利于提高切削加工性能,但小的切削刃半径容易导致刀片磨损;硬态车削切屑呈锯齿状,切屑温度带状分布,切削速度越高,进给量越大,切屑温度越高。研究结论可用于硬态切削过程中的工艺参数优化和刀具及其涂层材料的选择与设计。     

干式车削不同淬硬状态淬硬钢已加工表面粗糙度及三维形貌的试验研究

使用PCBN刀具对5种不同淬硬状态(40±1HRC,45±1HRC,50±1HRC,55±1HRC,60±1HRC)Cr12MoV模具钢进行干式硬态车削试验,揭示了切削速度、走刀量、切削深度、工件硬度对已加工表面粗糙度及三维形貌的影响规律及机理。研究结果表明:与车削硬度为40±1HRC、45±1HRC、60±1HRC的工件相比,以v=50,250,450,650,850m/min车削硬度为50±1HRC、55±1HRC的工件时,切削速度对表面粗糙度的影响较为显著,最小表面粗糙度可达0.569μm。车削60±1HRC的工件时,随切削深度的增大,表面粗糙度值逐渐减小,当a_p0.15mm时,Ra1.00μm;而走刀量的影响规律与其反之,当f0.15mm时,Ra1.00μm。已加工三维形貌表明,车削较软的工件时,由于刀具切削刃后刀面对被高温软化的已加工表面的二次伤害使得三维形貌突起的棱脊模糊不清;车削较硬的工件时,刀-工界面硬质颗粒的犁耕效应及后刀面的小沟槽复制效应,使已加工表面产生小沟槽。     

精车45淬硬钢切削力的研究

45淬硬钢的主要性能是硬度高、强度高、脆性大、导热性差、切削加工性差,切削加工困难大。它在切削加工中有以下特点:切削力大、切削温度高,刀具易磨损;淬硬钢径向切削力较大;切削淬硬钢时切屑与前刀面接触长度短,因此切削力和切削温度集中在切削刃附近,易使刀具磨损和崩刃;易获得较高的表面质量。为了获得更高的加工精度和表面粗糙度,论文对45淬硬钢切削力进行了研究。     

工件预加载温度对Ti-6Al-4 V车削过程的影响

通过对比仿真和试验的切削力、切屑形态和锯齿化程度验证了仿真模型的可行性,然后用仿真分析的方法研究了工件预加载温度对切屑形貌、切削力和切削温度的影响,获得了锯齿形切屑转变为带状切屑的临界工件预加热温度。结果表明:随着预加载温度的增加,切屑变形减少;在v=50m/min时,锯齿形切屑转变为带状切屑的临界预加载温度为150℃～200℃;切削速度v=110～170m/min时,临界预加载温度为250℃左右。     

高速立铣P20淬硬钢的切屑形态和切削力的试验研究

使用直径为12mm的TiAlN涂层整体圆柱立铣刀,以151～942m/min的切削速度,对硬度为HRC41的P20淬硬钢进行了高速铣削试验,考察了各种切削速度下的切屑形态和切削力。切削速度为151～650m/min时,形成带状切屑;切削速度为754～942m/min时,形成锯齿形切屑。切削力随切削速度的增大而增大,当切削速度增大到某一临界值,切削力达到最大,此后,随切削速度的继续增大,切削力减小。基于高速切削变形理论,分析了切削速度对切削力的影响规律。     

PCBN刀具切削轴承钢时切削速度的研究

通过对PCBN刀具切削GCr15轴承钢时切屑形态、切削力、切削温度和表面粗糙度的试验研究,得到了切削速度对上述各量的影响规律.结果表明,切削速度对切削温度、切削力和表面粗糙度的影响存在一个临界值,采用临界切削速度进行切削,有利于提高经济效益.     

用PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢

通过切削试验研究了PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢时的切削力特征、切屑形态、刀具磨损特性等切削性能 ,并从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层白层现象、残余应力分布等方面研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的加工表面质量     

精密硬态车削多元非线性回归模型与综合优化

采用均匀设计试验方法,分别建立了表面粗糙度、刀具切削行程、刀具径向振动的多元回归模型;以加工表面粗糙度最小、刀具寿命最大、刀具径向振动最小和切削效率最高为目标,对精密硬态车削过程进行了优化研究。结果表明:切削速度280 m/min,进给量0.03 mm/r,背吃刀量0.15 mm,刀尖圆弧半径0.8 mm为最佳参数组合,取得了良好的切削加工综合效果。研究成果可对精密硬态切削加工的参数选择提供借鉴和指导。     

硬车代磨表面粗糙度试验研究

使用硬质合金刀具、陶瓷刀具和PCBN刀具对渗碳淬硬钢20CrMnTi进行干式车削试验,通过测量不同切削条件下的表面粗糙度值,得出切削速度、进给量对表面粗糙度的影响规律,验证了以车代磨的干式切削渗碳淬硬钢20CrMnTi的可行性.     

PCBN刀具切削GCr15淬硬轴承钢的研究

通过切削实验，研究了PCBN刀具精密切削淬硬GCr15轴承钢时切削力的特征、锯齿切屑的形态和刀具的员特征，又从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层的白层现象和残余应力的分布方面深入研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的适应性，实验结果表明，PCBN刀具应用于GCr15轴承钢的精密切削是可行的。     

精密干式硬态车削淬硬工具钢时表面粗糙度的参数优化

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行了精密干式硬态车削试验,运用正交实验法分析了切削速度、试件硬度、刀具前角、切削深度4个因素间的交互作用,并得到了最优车削参数.试验表明:影响表面粗糙度最显著的因素是切削速度与淬火硬度,切削深度影响最小.     

超硬刀具高速切削钛合金时的切削力研究

基于锯齿切屑相关理论,以单位切削力、切削力静态分量和动态分量为指标,对PCD/PCBN两种超硬刀具高速切削TC4钛合金的切削力进行对比研究。研究发现：两种超硬刀具高速切削TC4钛合金时,单位切削力大小基本相同,且均随切削速度增大而整体呈略微增加趋势,均随进给量、背吃刀量的增大而减小;单位切削力大小取决于锯齿形切屑基块内材料应变及应变率强化作用和温度弱化作用。两种超硬刀具切削力静态分量大小基本相同,且均随切削速度的增大整体呈略微增大趋势,均随进给量和背吃刀量的增大而增大。两种超硬刀具的切削力动态分量均随切削速度的增大而减小,均随进给量和背吃刀量的增大而增大。PCD刀具的切削力动态分量大于PCBN刀具;切削力动态分量大小与靠近刀尖处发生热塑剪切失稳切削层材料的体积和温度有关。     

切削速度对硬态AISIH13钢切削性能的影响研究

采用超硬刀具PCBN高速切削硬态AISIH13(HRC53),并以光学仪(OM)、工具显微镜(XGJ-1)、测力仪(YDC-Ⅲ89B)及表面粗糙度仪(TR100)等对切屑、刀具、工件表面、切削力以及切削温度进行检测。结果表明,随着切削速度的增大,切削力减小,切削温度提高;切屑卷曲程度降低,由浅蓝色向褐色转变;后刀面磨损虽有波动,但总体呈降低趋势。     

淬硬钢高速硬车削表面粗糙度的试验研究

采用PCBN刀具进行高速硬车削AISI P20淬硬钢的切削试验,并通过正交试验分析给出试验范围内的最优加工参数组合。基于所建立的表面粗糙度经验模型,采用数值仿真的方法分析切削速度、进给量、切削深度和刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响规律。结果表明,增大切削速度和刀尖圆弧半径可有效降低表面粗糙度,而当进给量增大时,表面粗糙度显著增加;同时,进给量对表面粗糙度的影响最大,刀尖圆弧半径次之,切削速度也有较大影响,而切削深度的影响则非常微弱。     

TiAlN涂层硬质合金刀具铣削4J32低膨胀合金的磨损机理分析

采用国产TiAlN涂层硬质合金刀具,分别以切削速度50. 868m/min和99. 852m/min对4J32低膨胀合金进行单向顺铣侧铣切削。当材料表面粗糙度接近或达到1. 6μm时停止切削,利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪观察硬质合金刀具的典型微观形貌,并分析其磨损机理。研究结果表明:TiAlN涂层硬质合金前刀面积屑瘤粘结严重,且伴有局部崩刃现象;当切削速度增大时,积屑瘤表面轮廓粗糙度加剧,局部会出现"花瓣状"和"云层状"切屑粘结物;刀具前刀面的磨损机理主要为扩散磨损、粘结磨损和氧化磨损,并伴有崩刃的破损机理;后刀面发生微量氧化磨损。     

不同参数对汽车Ti-6Al-4V气门座圈切削刀具磨损的影响

以汽车Ti-6Al-4V气门座圈为研究对象,研究了PCD金刚石刀具在切削加工中的切削力、进给力、刀具寿命及表面粗糙度随着切削速度和冷却压力的变化规律。试验表明:常规冷却下的刀具切削力随着切削速度的增加而增加,在切削速度207m/min、冷却压力20MPa时取得最小切削力;进给力随着冷却压力的增加先增加后减小,且在切削速度为262m/min时进给力最小;刀具寿命随着切削速度的增加而减小,常规冷却下刀具寿命最短,在切削速度150m/min、冷却压力为20MPa时,刀具寿命最大;表面粗糙度随着切削速度和冷却压力的增加先减小后增大,在冷却压力为10MPa和200m/min时,粗糙度最小。