剪切角理论研究有限元新方法探索

剪切角的大小对切削中金属变形、切削力及切削温度有直接影响，是研究金属切削过程的一个很重要的参数。借助于有限元软件ANSYS，成功地模拟出了金属切削的动态过程，并在此基础上对切削变形进行了研究，通过测量模拟计算出的剪切面与切削速度之间的夹角，即可得出用有限元方法计算出的剪切角。通过变换不同的刀具前角进行了一系列的仿真计算和快速落刀实验。计算结果和实验数据的比较证实了该方法的可行性。     

高速切削中锯齿形切屑的研究

高速切削技术是先进制造技术,是以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特性加工技术。对于不同的切削材料和不同的金属特性,在高速切削中可以看到两种不同的切屑形式,它们分别是稳定状态的连续型切屑和周期剪切型切屑（锯齿形切屑）。稳定状态的连续型切屑中含有集中剪应力,该集中剪应力产生于穿过剪切区发生塑性流动的被切金属中,并且当被切金属以切屑形式离开剪切区后,就不再发生更多的塑性变形。随着切削速度的不断提高,在某一个临界切削速度下切屑会由连续型切屑向锯齿形切屑转变。一般来说,以高切削速度、高进给量对工件…     

斜角切削剪切角的计算与测定

概述了斜角切削的特点，从空间几何关系推导了斜角切削状态下实际剪切角的计算公式，并在一定的斜角切削范围内对剪切角进行了实验测定．结果表明，按导出的公式求得的计算应与实测值具有较好的一致性．     

高速切削加工航空铝合金7050-T7451剪切角模型研究

基于对传统的剪切角模型的分析，借助快速落刀试验及直角切削力试验，获得了航空铝合金7050T7451在切削加工中的剪切角以及前刀面的平均摩擦因数。应用高温霍普金森压杆（SHPB）动态压缩试验，构建铝合金7050-T7451的应力、应变及温度的本构方程，为有限元Deform模拟提供合理的材料模型以准确模拟切削加工过程。对模拟加工过程、传统Merchant剪切角模型以及快速落刀试验分别得到的剪切角进行了比较，基于结果误差对传统剪切角模型进行修正，建立了更适用于高速切削加工航空铝合金7050-T7451的剪切角模型。     

超声切削加工中的动压油膜模型建立及其试验研究

根据超声切削过程的运动特性和冷却液作用特征,基于流体动压理论,建立刀具与工件之间动压油膜的模型。分析前刀面油膜压力的变化规律、分布状态和试验的工艺效果,证明超声切削过程可以产生高冲击动压的油膜,油膜压力的作用可使切屑产生弹性变形甚至是挤压变形和剪切滑移。超声振动切削过程会形成油膜作用和刀具接触切削两个阶段,油膜的作用可以增大剪切角,使刀具锐化并改变刀具前刀面与切屑的接触状态,提高加工的表面质量。讨论了油膜状态和切削液粘度对加工效果的影响。     

PCD刀具切削岩石的合理切削速度

本文通过ＰＣＤ刀具切削加工岩石的试验，考察了切削速度对切削温度、刀具寿命和切削力的影响，总结出岩石切削中的合理切削速度范围；另外，通过对岩石曲形表面加工采用磨削－抛光和切削－抛光两种工艺加工效率的比较，证明以切削代替磨削加工岩石具有重要的实际意义。     

切削速度对切削过程温度分布影响的研究

有限元分析是研究金属切削过程的有力手段,各种有限元商业软件的算法不同,所以各软件的使用范围和准确性有待进一步分析。本文将Deform-3D软件用于切削过程的数值模拟,通过与实验数据的比较,证明在中高速度范围内,Deform=3D的数值模拟结果是较为准确的,随着切削速度的增加,模拟结果的误差增大。随后用Deform-3D软件模拟了不同切削速度对切削区温度分布的影响,模拟结果表明,刀屑接触区及工件上的最高速度都随切削速度的增加而升高,但工件上温度升高的趋势较平缓。     

高速切削技术及应用

由广东工业大学张伯霖教授主编的《高速切削技术及应用》一书,是我国高速加工技术领域正式出版的第一部专著。该书系统地论述了高速切削技术的基本理论、优点及应用技术。从实用出发,对不同类型高速机床的结构特点、高速电主轴、高速进给系统、高速数控系统、高速刀具、高速工艺等方面的关键技术做了比较全面的分析研究,介绍了高速加工技术在汽车、飞机、模具、轻工和信息等产业部门的应用实例,最后对开发新型高速机床及选购高速加工设备提出了一些意见和建议。该书出版后,受到广大读者的欢迎和好评,短期内在全国各地销售一空,出版社不得不重新加印发行。为了满足广大读者的要求,征得作者和出版社的同意,本刊从今年第4期起,分3期连载该书的部分章节,供大家参考。     

切削加工产生纳米材料过程中的剪切应变分析

切削加工是获取纳米材料的一种新的工艺方法,几乎适用于任何金属或合金材料。在通过切削获取纳米材料的过程中,剪切应变起了至关重要的作用。本文探讨了剪切应变对材料晶粒组织(尺寸)的影响,影响剪切应变的主要因素以及剪切应变的确定方法。研究表明,剪切应变越小,晶粒尺寸越大;剪切应变越大,则晶粒尺寸越小;剪切应变随刀具前角的增大而减小,因此,较小的刀具前角能增大剪应变值,有利于减小晶粒尺寸,进而形成纳米晶体组织。     

车刀刃倾角对前角影响的研究

在金属切削中,当车刀的刃倾角不为零,车刀主切削刃上各点的切削平面和基面均不相同,因而其工作前角与静态前角是不同的,通过建立实际前角的方程来揭示刃倾角和工作前角的关系,并给出计算实例。     

不重磨车刀几何角度的新算法

本文采用类复向量矩阵原理计算不重磨车刀的几何角度。使坐标交换次数和被变换的向量数目明显减少 ,计算过程简化 ,容易接受。     

AISI1045钢切削仿真过程的研究

基于ABAQUS建立了AISI1045钢的二维切削仿真模型,分析了应力的分布规律,并通过改变刀具前角,研究了刀具前角对切削力和前刀面温度的影响.结果表明,刀具前角增大,切削力会随之减小,而刀具前刀面温度会随之增大.分析结果有利于刀具的选择.     

微铣削中考虑刀具跳动的瞬时切厚解析计算方法

通过研究刀具实际切削过程中的余摆线轨迹及其影响,提出一种新的瞬时切厚解析计算方法,并针对两齿、四齿的情况给出瞬时切厚的具体计算公式。在两齿和四齿铣槽工况下,分析刀具跳动量和跳动角度对各齿切削过程的影响。该方法考虑刀具的综合径向跳动(包括主轴跳动,刀具制造安装误差等综合形成的径向跳动值),适用于微铣削中任意齿数刀具瞬时切厚的计算。通过与宏观铣削中的传统切厚计算公式、BAO模型和Newton-Raphson等数值法对比,量化指出了微细铣削加工与传统宏观铣削加工的一些不同,同时验证了提出的方法具有计算简洁、精度高和通用性强的优势。基于该模型进行了微铣削铣槽试验中切削力的预测,预测结果和试验结果相符良好,验证了模型的正确性和实用意义。     

曲面型前刀面实际切削前角的建模与分析

采用向量矩阵的方法，建立了曲面型前刀面车刀实际前角计算的数学模型，利用该模型可以计算出法剖面、主剖面和流屑剖面内前角的大小，从而为车刀的结构设计和卷屑槽槽型的研究提供了基础数据。最后给出了计算实例并进行了分析。     

有限元法分析刀具前角对切削加工的影响

建立了热力耦合、平面应变、连续带状切屑的二维正交切削加工有限元分析模型。分析了刀具前角对切屑几何形状、切削力和切削温度的影响。结果显示刀具前角增大,切削力明显减小,切削温度降低,切屑厚度减小,切屑形状更为细长。     

浮动铰刀加工小直径孔的工艺研究

主要介绍在批量大、孔径小、材质较软的情况下,如何采用特殊的工具及工艺来提高产品的合格率和效率,从而达到事半功倍的效果。