7075铝合金切削有限元分析

基于金属切削机理,通过有限元软件建立了二维车削加工有限元仿真模型.经分析可知,在切削速度一定时,随着刀具前角增大,切削力逐渐降低,但刀具前角增大会导致强度降低,最终取前角为10°.在最佳切削刀具前角时,切削速度在一定范围内增加,切削力逐渐降低.经有限元分析得出,切削7075铝合金时选取的最佳切削速度为3000 mm/s...     

基于DEFORM的7075铝合金切削过程仿真研究

以7075铝合金为例,利用DEFORM仿真软件中的车削模块,建立铝合金切削有限元模型,对仿真结果进行分析,得到切削过程中切削力变化、工件应力及刀具表面切削温度分布等相关试验数据。通过切削力的测量试验验证仿真结果的有效性,结果表明仿真值与测量值的变化趋势一致,证明了仿真后处理结果的有效性。在此基础上研究刀具几何形状对切削过程的影响,该方法为生产实践中确定切削7075铝合金的刀具几何形状提供了新途径。     

7050-T7451铝合金直角切削仿真研究

基于ABAQUS有限元软件,对7050-T7451铝合金直角切削过程进行仿真研究.在研究中,采用正交试验设计方法和极差分析方法,分析刀具前角、进给量、切削速度等参数对切削力和切削温度的影响规律.仿真研究结果表明,增大刀具前角,有利于减小切削力和降低切削温度.考虑到切削刃强度的影响,刀具前角应不大于15°.当进给量大于0...     

PCD刀具车削超硬铝合金的切削性能研究

以Al7075-T6为加工对象,通过车削试验对PCD刀具车削超硬铝合金的三向动态切削力和表面粗糙度展开研究,建立基于BP神经网络的切削力和表面粗糙度预测模型。结果表明:随着切削用量三要素的变化,切削力变化显著;对于表面粗糙度而言,背吃刀量、进给量和切削速度之间无交互作用;基于L-M优化算法的BP神经网络对样本的拟合度高,且对切削力和表面粗糙度的预测精度高。     

航空铝合金7075-T7451薄壁件铣削加工模拟及变形预测

在考虑刀具变形、工件及刀具材料性能参数的基础上,建立了三维斜角切削力有限元模型,利用有限元分析软件ABAQUS6.8对航空铝合金7075-T7451材料进行了铣削仿真模拟,获得了切削力、工件变形情况、上层材料对下层材料切削力的影响、切屑形状与大小等规律。其次,针对航空铝合金7075-T7451材料铣削过程进行了切削试验,结果表明所提出的切削力有限元模型具有可行性,可以有效地预测薄壁件的铣削加工变形。     

刀具几何参数对铝合金车削性能的影响

根据刀具的主要几何参数设计了单因素实验,在Deform-3D中建立了铝合金7075的车削有限元模型,对车削过程进行仿真,通过数据处理,得出前角、主偏角、刃倾角、刀尖圆弧半径对切削力和切削温度的影响,结果表明:切削力随前角的增大而减小,随刀尖圆弧半径的增大而增大,主偏角和刃倾角对各方向上的力影响不同;切削温度随前角、刃倾角的增大而上升,随刀尖圆弧半径的增大而下降。     

织构参数对刀具主切削力及切削温度的影响

织构刀具具有良好的摩擦学特性,针对织构参数对刀具主切削力及切削温度的影响,利用仿真软件建立硬质合金织构刀具切削Al7075-T6铝合金的二维正交切削仿真模型,分析了织构宽度、织构间距、织构刃边距、织构深度对刀具主切削力及切削温度的影响。结果表明,合理的织构参数具有良好减磨效果,能够改善刀具切削性能;不合理的织构参数会引发织构刀具的二次切削,使刀具的主切削力及切削温度增大。在所选织构参数范围内,织构宽度40μm、织构刃边距80μm、织构间距70μm、织构深度20μm时,刀具的主切削力及切削温度最低。     

铣削用量对铝合金已加工表面残余应力的影响

基于单因素试验法,在有限元分析软件DEFORM-3D中模拟了硬质合金刀具铣削7075-T6高强度铝合金的加工过程,获得了不同的铣削用量对已加工表面残余应力的影响规律。结果表明,随着主轴转速、每齿进给量和切削深度的增加,工件表面的残余应力有不同程度地增大;而切削宽度的变化对表面残余应力影响不太显著。研究结果为分析7075铝合金零件后续的加工变形和表面质量奠定了扎实的基础。     

7075-T651铝合金薄壁件加工仿真研究

针对薄壁件加工中难以选择刀具几何参数和切削参数等问题,基于金属切削仿真软件Advant Edge建立了硬质合金圆柱铣刀高速铣削7075-T651铝合金薄壁件有限元模型,采用单因素试验法仿真分析了切削参数对切削力、切削温度的影响,以及圆柱铣刀的前角和刀尖圆弧半径对切削性能的影响。为薄壁零件加工中选择合理刀具几何参数与切削参数提供了可靠的依据。     

刀具角度对TC4钛合金切削力的影响

基于Deform建立了硬质合金刀具切削TC4钛合金时的仿真模型,通过切削试验对仿真模型的主切削力进行了验证,并利用该模型对刀具角度与切削力之间的关系进行了研究。研究结果表明:仿真所得到的主切削力与试验测得主切削力相差小于10%,仿真模型可靠性较高,可用于TC4钛合金切削力的研究。通过仿真研究得到,在一定范围内,随着刀具前角的增大,主切削力和进给力明显减小;刀具后角的增大对主切削力影响不明显,但对进给力的影响比较明显。     

超声振动加工铝合金时切削区域温度场的仿真研究

机械切削加工区温度对零件内应力和刀具寿命影响较大。为了降低切削区温度,模拟超声振动加工7075-T6铝合金,分析超声振动参数对铝合金试件加工区域温度场的影响。研究结果表明,提高超声振动频率,可以降低加工区的最高切削温度;保持其余参数不变,随着振幅的增大,加工区的最高温度有所上升;当超声振动频率大于40 k Hz后,振幅对加工区最高温度的影响减弱。     

7075-T6铝合金超声振动加工的试验研究

针对铝合金零部件表面强化处理与控制变形问题,通过试验,对比普通车削加工与超声振动加工7075-T6铝合金对表面硬度与切削力的影响。试验结果表明:随着主轴转速加快,工件表面硬度提高,并在达到峰值后趋于平缓;随着超声振幅的增大,切削力减小。     

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。     

涂层硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢切削力的试验研究

通过四种涂层硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的试验,研究了切削用量对切削力的影响,并对四种刀具的切削力进行了对比分析。试验结果表明:在采用小进给量、小背吃刀量切削时,出现了背向力大于主切削力的现象;随着切削速度的增加,YBC251、GC2025刀具的切削力先减小后增大;同型号的PVD涂层硬质合金刀具与CVD涂层硬质合金刀具相比较,前者的切削力显著小于后者。     

钛合金Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr切削力与刀具磨损的试验研究

通过对钛合金TC4、TC11和Ti-5553的切削试验,对比分析Ti-5553加工过程中切削速度对切削力和刀具磨损的影响。试验结果表明:随着切削速度增大,切削钛合金TC4和TC11的切削力呈现不同程度的先增后减趋势,而钛合金Ti-5553的切削力呈缓慢增大的趋势;在相同切削速度下,Ti-5553的主切削力和吃刀抗力均高于TC4和TC11;通过超景深、扫描电镜和能谱分析仪对刀具磨损部位进行观察与分析发现,切削Ti-5553的刀具磨损量最大,随着切削速度的增大,刀具的后刀面磨损量增加,刀具主要磨损形式为粘结磨损,刀具后刀面出现沟槽磨损,刀具出现破损。     

涂层刀具高速铣削高硬度淬硬钢切削力研究

采用四种不同涂层硬质合金铣刀高速铣削四种不同硬度的淬硬钢材料,研究了刀具涂层成分、工件材料硬度以及切削工艺参数(切削速度、每齿进给量、轴向铣削深度和径向铣削深度)对切削力的影响。研究表明：随着切削速度的增大,淬硬钢P20和S136的切削合力影响较小,而对于淬硬钢SKD11和PM60,改变切削速度对切削合力影响显著。随着切削速度的增大,四种不同涂层刀具切削淬硬钢S136产生的切削合力先快速增大后缓慢减小,刀具切削力大小顺序一直保持为TiSiN>CrSiN>AlCrN>TiAlN,其中TiAlN涂层相对于其余三种刀具涂层在降低切削力、减少工件与刀具之间的相互摩擦具有优势。切削参数的变化对切削力的影响与淬硬钢工件硬度的变化存在相互影响,淬硬钢硬度低于HRC55时,切削工艺参数的变化对于切削力的变化影响不明显;而当淬硬钢硬度高于HRC60时,随着切削工艺参数的增大,切削力发生显著变化。     

高速车削镍基高温合金GH4169的切削力仿真研究

基于Deform 3D仿真软件建立了GH4169高温合金高速车削的有限元模型,采用四因素三水平正交试验方法研究了切削用量和刀具几何参数对切削力的影响规律,并建立了切削力经验公式。研究结果表明:在高速车削GH4169的过程中,对切削力影响最大的参数是切削深度,其次是进给量和前角,最后是刀尖圆弧半径;切削力随切削深度和进给量的增大而增大,随前角的增大呈现先降低又升高的趋势,而刀尖圆弧半径增大时切削力变化不大;最佳参数组合为:进给量0.2mm/r,切削深度0.4mm,前角10°,刀尖圆弧半径0.2mm。     

PCD车刀智能选择研究

以Al7075-T6为加工对象,以切削力、表面粗糙度和加工效率为优选目标,对PCD车刀切削过程中刀具智能选择进行研究。基于MySQL 8.0建立刀具智能选择平台数据库结构,确定PCD刀具优选目标,建立刀具优选模型和约束条件处理,完成PCD车刀车削Al7075-T6智能选刀平台的界面开发,并介绍了智能选刀过程与结果的应用实例。     

MQL高速车削7075铝合金的试验研究

7075铝合金表面大多采用MQL切削加工方式。为寻求与7075铝合金相匹配的MQL用可降解植物油,结合实际情况系统地开展了蓖麻油和玉米油高速车削7075铝合金的试验研究。测试蓖麻油和玉米油对7075铝合金的浸润,得到平衡时间和润湿角。对此进行单因素切削试验设计,比较分析了蓖麻油和玉米油微量润滑条件下的切削力、切削温度和表面粗糙度。结果表明,采用蓖麻油的加工效果优于玉米油。     

车刀几何参数对高温合金切削力的影响规律研究

为了降低高温合金切削过程的切削力,采用有限元仿真与切削试验相结合的方法,研究了车刀的几何参数(前角、后角和刀尖圆弧半径)对高温合金切削力的影响规律;试验发现:在几何参数的研究范围内,随着刀具前角、后角和刀尖圆弧半径的增大,刀具切削力均呈现逐渐减小的趋势;由此获得切削力最小时的车刀几何参数:前角约4°,后角约14°,刀尖圆弧半径为1. 2mm。