PVD涂层刀具铣削大理石切削力研究

利用正交设计进行PVD涂层刀具铣削大理石试验,研究切削参数对加工过程中切削力的影响。通过测力仪测得切削力信号,分析信号幅值波动原因。根据试验结果,讨论单一切削参数对切削力的影响趋势。采用最小二乘法原理建立了切削力预测模型,综合分析了切削速度、进给量及切削深度对切削力变化的贡献。探讨切削力出现尖点现象的原因,对预测模型修正并作F检验具有较高的显著性。结果表明,切削深度对切削力的影响最大,切削深度增加导致切削力呈升高趋势;切削速度是影响切削力的次要因素,随着切削速度的提高切削力呈减小趋势;进给量对切削力影响最小,其增大使切削力缓慢变大。     

RuT400切削力预测模型及参数优化

针对蠕墨铸铁RuT400难加工的问题,通过使用硬质合金涂层刀具对RuT400进行高速铣削试验,以实验参数为基础构建了切削力预测模型,结合其切削性能并使用响应面法对切削参数进行优化。实验结果表明:使用硬质合金涂层刀具切削RuT400是可行的,而且刀具价格便宜,加工经济性更好。切削速度、进给速度、切削深度与切削力之间存在显著的线性关系,根据实际加工参数使用切削力预测模型可以对切削力作出精确预测;切削力随着切削深度的增加以严格的线性方式递增;切削用量对切削力影响的显著性顺序为:切削深度进给速度切削速度。一般情况下,较小的切削深度,适当的进给速度和较大的切削速度能获得较低的切削力和良好的加工效率。     

梯度自润滑陶瓷刀具干切削不锈钢的试验研究

通过正交试验,研究分析Al_2O_3/(W,Ti)C/CaF_2梯度自润滑陶瓷刀具切削304奥氏体不锈钢(0Cr18Ni9)时切削要素(切削速度、进给量及切削深度)对三向切削力的影响规律;利用正交表进行方差分析及F检验,得到三个影响因素的主次次序和影响显著性;利用指数回归分析建立陶瓷刀具主切削力的经验公式。试验结果表明,在给定的切削参数范围内,存在主切削力小于背向力的情况;F检验结果表明进给量和切削深度对主切削力有显著影响,而切削速度对主切削力的影响不显著;主切削力和背向力均随着进给量和切削深度的增加而升高。     

纯铁材料精密切削过程切削力及表面粗糙度研究

采用正交试验法,开展纯铁材料精密切削过程切削用量对切削力和表面粗糙度影响规律的试验研究,建立了切削力和表面粗糙度经验公式。结果表明,试验结果与经验公式预测值间的误差小于20%,经验公式能够用于预测纯铁材料精加工过程中的切削力和表面粗糙度。切削深度对切削力的影响最大,其次是进给量,切削速度对切削力的影响最小;进给量是影响表面粗糙度的最主要因素,其次是切削深度,切削速度对粗糙度的影响最小。上述研究成果将为精密加工弱刚性纯铁工件工艺参数的优化奠定技术基础。     

TC18钛合金车削加工的切削力和表面粗糙度

采用正交试验法对TC18钛合金进行了车削试验,使用直观分析法、经验模型分析法和极差分析法研究了主轴转速、进给深度和切削深度对切削力和表面粗糙度的影响。结果表明:和进给深度、主轴转速相比,切削深度对切削力的影响最大,随着切削深度的增加切削力不断增大;进给深度对表面粗糙度的影响最大,切削深度的影响次之,主轴转速的影响最小;在切削力和表面粗糙度的指数经验模型中,拟合程度较高的为主切削力(Fz)的参数模型,且显著程度相对较高。     

GH4169插铣参数对切削力的影响规律研究

为了优化高温合金GH4169插铣加工过程中的切削参数,采用正交试验法进行高温合金GH4169的铣削试验。基于试验法建立了切削力与切削参数之间的经验公式,分析了各切削参数对切削力的影响规律。运用方差分析法检验了经验公式的显著性。结果表明:F_x、F_y、F_z都随着切削速度V_c、每齿进给量f_z、径向切深a_e的增大而增大;三个方向的切削力受径向切深a_e的影响最大,其次是切削速度V_c,每齿进给量f_z的影响最小,且Z方向切削力F_z大于X、Y方向切削力F_x、F_y。     

高强度钢高进给铣削时切削参数对切削力的影响

高进给铣削是一种高效铣削方式,不同于传统的加工方法,其切削深度较浅,每齿进给量较大,而高强度钢是一种典型的难加工材料。通过正交试验法对高进给铣削高强度钢的切削力进行仿真,应用极差和方差分析研究切削速度、切削深度和每齿进给量对切削力的影响。结果表明,通过提高切削速度来增加高进给铣削高强度钢的切削效率,有利于减小切削力。以切削力最小为目标的最优切削参数为v_c=100m/min,a_p=0.8mm,f_z=1.0mm/z。     

TC4表面精整车削三维仿真与验证

为了分析无心车床精整车削钛合金线材过程中切削速度、进给速度、切削深度对切屑形貌、切削力和残余应力的影响,使用仿真模拟软件ABAQUS建立基于无心车床的三维有限元精整车削模型,并且通过试验设计与仿真结果进行对比分析。车削钛合金的过程中,高转速会形成较短的C形屑,有利于切屑的分离与断裂。由于主轴转速的增加,工件与刀具之间摩擦力降低,切削力随着主轴转速的增加而减小。由于进给速度增加,每转进给量随之增加,工件去除量增加,随着进给速度的增加切削力也随之增加。由于切削深度增加,切削去除量不断增加,因此切削力随切削深度的增大而增大。车削钛合金的过程中需要提高转速来降低切削力,有利于切削过程。同时进给速度较小时,易于生成C形屑,有利于车削过程。     

基于Abaqus/explicit的钛合金高速切削切削力模拟研究

针对高速切削钛合金时切削力的问题,利用有限元分析软件Abaqus的Johnson Cook材料模型及Johnson Cook断裂准则,对钛合金高速切削切削力进行了仿真研究,分析钛合金高速切削加工过程中各切削参数（包括进给量、切削深度和切削速度）对切削力的影响.结果表明,切削力、进给力、单位面积切削力和单位面积进给力都随速度的增大而减小;但随着进给速度的增大,切削力和进给力都增大,而单位面积的切削力和进给力都减小.     

高速车削Inconel 718切削力的试验研究

为了研究高速切削Inconel 718的切削力经验公式和各切削参数对切削力的影响显著程度,应用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了正交车削试验,得到了硬质合金刀具车削Inconel 718的切削力经验公式。分析结果表明:对切削力影响最大的因素是进给量,切削深度和切削速度对试验结果的影响依次减弱。用涂层硬质合金刀具KC5510精车Inconel 718时,采用小进给量、小切削深度、高切削速度可以得到小的切削力,取得良好的切削效果。     

新一代数控车床样机切削力测试试验研究

设计了切削力测试试验,对数控车床切削45钢切削用量对切削力的影响进行了试验研究,重点分析了切削用量对主切削力的影响规律。设计了切削用量对切削力影响单因素试验和正交试验,并对试验结果进行了分析,根据正交试验结果对主切削力经验公式进行了拟合,结果表明:切深和进给速度对切削力的影响显著,切削速度对切削力的影响不显著,该经验公式具有较高的预测精度。     

基于DEFORM 3D的ADI切削力有限元仿真

为更好的研究金属材料的切削加工过程,以DEFORM 3D软件为平台,利用有限元法对等温淬火球墨铸铁的切削进行了建模与仿真,分析得到了切削速度、切削深度、进给量对切削力的影响规律。通过有限元法计算刀具的切削力,得出了切削力分别在不同切削深度和不同进给量下的变化规律,并以试验数据为基础,将仿真数据和传统经验公式的计算数据进行对比与分析。研究结果表明,影响切削力的主要因素是切削深度,其次是进给量,影响最小的是切削速度。     

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。     

GH4169高温合金切削仿真分析及工艺参数优化

以GH4169高温合金为切削仿真分析对象,采用田口法、信噪比分析、极差分析和交互作用分别得出切削深度对切削力影响最大,切削速度对切削温度影响最大,切削温度随着切削速度和进给量的增大而略有增大,切削力随着切削深度和进给量的增大而显著增大,切削力增大会使切削温度升高。运用多目标遗传优化算法,得出切削参数的帕累托最优解集,优化结果和仿真试验结果误差率小于5%。     

单板层积材铣削切削力试验研究

研究了不同切削方向,不同铣削参数对单板层积材铣削过程中切削力的影响规律,从而为实际加工提供指导。试验结果表明,在一定铣削参数下,单板层积材纵向铣削和横向铣削时,纵向铣削的主切削力比横向铣削的主切削力大;切削速度对主切削力影响不是很明显;主切削力都随切削深度增大而增大,并得出了各自的主切削力与切削深度的线性回归方程,为实际切削加工提供了可供参考的经验公式。     

基于三维离散元法的沥青混凝土切削过程数值分析

采用试验机对沥青混凝土进行单轴压缩实验,测得沥青混凝土的弹性模量和抗压强度。以沥青混凝土的胶浆理论为基础结合颗粒流软件内置的本构模型建立PFC3D中三维的切削模型并进行虚拟实验校核模型参数。在不同的切削速度、切入角、切削深度和进给速度的切削条件下采用单因素和正交试验法研究刀具受到的切削力。从正交试验分析得出了一组切削力较小的最优刀具参数,此时切削速度v_c=5 m/s、切入角γ_0=45°、切削深度a_p=5 mm、进给速度v_f=1.32 m/min。     

筒钻单齿切削岩石的力学特性研究

基于岩石力学理论建立了钻机筒钻单齿切削岩石过程的物理模型,通过对单齿的动力学分析得出影响单齿切削力的主要因素为切削深度和切削速度。应用离散元软件EDEM仿真分析切削深度和切削速度对单齿切削力的影响规律。结果表明:切削力具有明显的不规则波动特性,该波动特性是Evans密实核破碎理论最直接的反映;切削深度和切削速度越大,切削力不规则波动越明显。平均切削力随切削深度的增加而呈正比例增加,比例系数为29.64。随着切削速度的增加,平均切削力增加地越来越慢;当切削速度超过1.5m/s后,平均切削力基本保持稳定。研究结果对钻机切削参数的合理选择提供了参考依据,并为钻机的结构设计奠定了基础。     

硬态干切削中切削参数对铣削力的影响

采用多元线性回归分析方法研究了切削速度、进给量和切削深度对铣削力的影响规律,借助最小二乘法原理对切削力经验公式回归系数进行参数估计和优化,并对经验公式进行相关性检验。检验结果表明,相关显著性很高。     

钛合金TC21铣削切削力预测实验研究

基于正交试验,针对钛合金TC21难加工性,研究了铣削工艺参数切削速度、每齿进给、轴向切深和径向切深对切削力的影响规律;借助数理统计和回归分析实验理论和方法,建立了钛合金TC21切削力的预测模型,并对该模型及回归系数进行显著性检验。研究表明,在高速铣削TC21钛合金过程中,切削力随切削速度的增大而减小,随每齿进给、轴向切深、径向切深的增大而增大;切削深度、每齿进给量对切削力的影响较大,切削速度和径向切深对切削力的影响不显著;经切削验证,建立的切削力预测模型是高度显著的。     

切削参数对34CrNiMo6高强度钢切削力影响的仿真研究

通过仿真研究高强度钢的切削力,建立高强度钢切削力的仿真模型。在AdvantEdge有限元仿真软件的基础上,运用正交试验方案分析切削用量对主切削力、进给抗力的影响规律,获得了该研究范围内切削用量的最优方案,建立了经验公式。结果表明,切削力仿真模型精度较好,切削深度对高强度钢切削力影响最大,主切削力和进给抗力均随切削速度的增大而减小,且主切削力Fc约为进给抗力Ff的两倍。