基于正交试验的高速切削淬硬模具钢的切削力研究

通过正交设计方案,对淬硬到60HRC的冷作模具钢Cr12MoV进行高速车削切削力试验,分析了切削用量和刀具变量对切削力的影响规律,并建立了切削力的经验公式。得到如下结论:切削用量中,切削速度对切削力影响最小,进给量和背吃刀量对切削力影响较大;三个方向力中,轴向力最小,径向力和主切削力相接近,与常规切削相比,径向力偏大;小刀尖圆弧半径的PCBN刀具是进行高速切削淬硬钢时的理想刀具;经验公式预测值与实测值之间存在约5%-20%的误差。     

高速切削淬硬模具钢切屑形态的试验研究

通过PCBN刀具对淬硬模具钢Cr12MoV进行了高速切削试验,对不同切削速度下的切屑形态进行了宏观和微观分析。     

高速切削淬硬模具钢切屑形成机理的试验研究

对淬硬到60HRC的冷作模具钢Cr12MoV进行高速车削试验研究,分析了切削用量对切屑形成的影响规律。试验发现在中低切削速度时出现锯齿型切屑,但是在高切削速度下却出现带状切屑这种反常现象。同时切削速度对切屑变形系数的影响与传统金属切削理论相反。另外,经分析认为高硬度材料在高速切削时切屑形成主要由切削过程中的绝热剪切和金属热软化以及材料热导率变化共同作用的结果。     

超声辅助铣削淬硬模具钢表面粗糙度正交试验研究

淬硬模具钢的材料特殊,加工难度大,经现代化技术与设备的规范操作,扩大了其应用范畴。与传统磨削加工、高速加工相比,超声加工有较强的优越性。分析超声辅助铣削加工过程中硬脆材料加工难的问题,从材料表面粗糙度影响因素方面入手,控制主轴转速、切削深度、每齿进给量以及步距及振动振幅等,以保证加工质量,并合理选择作业方法,保证材料加工成效。     

高速切削表面粗糙度理论研究综述

表面粗糙度是评价产品精度和进行零件设计的技术要求之一，也是衡量切削加工性能的重要指标。对表面粗糙度的预报和控制，已受到国内、外研究学者的广泛关注。文中根据近几年来国内外研究进展情况，对表面粗糙度理论研究的相关问题进行了评述，并对今后研究的发展方向作了探讨。     

PCBN刀具断续干式切削淬硬钢Cr12MoV切削力研究

基于正交试验设计,使用PCBN刀具进行断续干式车削淬硬工具钢Cr12MoV试验,测得在不同切削参数下的切削力.运用极差分析与方差分析方法,研究各切削参数对断续切削时瞬态冲击力与准静态切削力的影响.应用SPSS软件对准静态切削力进行分析,得出准静态切削力的经验公式.研究结果表明：断续切削方式下,在切削参数中,背吃刀量对瞬态冲击力有显著影响,切削速度和背吃刀量均对准静态切削力影响较大;经验公式对准静态切削力的预测平均误差约为6.3％.     

小直径铣刀高速铣削淬硬模具钢不同走刀方式下切削力和加工效率的研究

高速加工是制造技术的一次革命性变革,是当今机械加工技术不可抗拒的发展潮流.小直径铣刀高速加工硬质模具钢时不同的切削条件及切削方式又是影响切削力的重要因素之一.本文主要研究刀具以不同走刀方式,在圆弧拐角处改变不同的进给速度铣削淬硬钢带岛屿的型腔时对切削力、及加工时间的影响情况,从而得出在同样的切削条件下摆线式走刀时刀具所受到的切削力较小,但是其加工效率也较低,相比之下圆弧走刀时刀具所受到的切削力较大而切削效率却较高的结论.故在高速加工时从保护刀具的角度出发易选用摆线走刀方式.     

涂层PCBN刀具切削淬硬模具钢的试验研究

采用涂层PCBN刀具对淬硬模具钢(Cr12MoV)进行切削试验,研究不同切削用量和刀尖圆弧半径对切削力和表面粗糙度的影响规律,并采用极差法评估各因素对切削力和表面粗糙度的影响程度。试验结果和分析表明:采用涂层PCBN刀具切削淬硬模具钢时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律有别于传统切削理论。主要原因为:淬硬模具钢硬度高、导热性差,属于难加工材料;试验中选用的TiAlN涂层PCBN刀具有较大的负倒棱(0.12mm×-25°)和刀尖钝圆半径(42μm)。另外,通过极差分析的结果可知,切削深度对切削力的影响最大,刀尖圆弧半径对加工表面粗糙度影响最大。     

高速切削表面粗糙度研究进展

表面粗糙度直接影响机械零件的配合性质,表面的耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度、密封性、导热性及使用寿命,是评价产品精度和进行零件设计的技术要求之一,也是衡量切削加工性能的重要指标。表面粗糙度的影响因素、测量及其预报和控制,已受到国内外研究学者的广泛关注。本文根据近几年来国内外研究进展情况,对高速切削表面粗糙度研究的相关问题进行了评述,并对今后研究的发展方向作了探讨。     

高速切削加工中切削力的应用研究

通过采用一种新型的试验装置,可重现在了较大的切削速度范围内(从15～100m/s),正交切削下的切削过程.该试验设备可以记录在正交切削下的切削过程中法线方向上和切线方向上的作用力数值.从而在很大的切削速度范围内,可以对刀具和切屑之间的摩擦力进行分析.给出了切削力的分力变化和摩擦系数变化的情况.此外,通过可以使用一台高速摄影机,记录了高速加工中,切屑的形成过程的图像.     

球头刀铣削淬硬钢倾斜表面切削力试验研究

采用正交试验方法,使用PCBN涂层硬质合金球头铣刀,对不同铣削参数下的52HRC淬硬钢Cr12MoV倾斜表面进行了铣削试验。研究了各工艺参数对切削力的影响规律。试验结果表明:三向力中,Fz远大于Fx和Fy的切削分力,Fz为主铣削力;切削深度对主铣削力的影响大于进给速度、工件倾角和主轴转速对其的影响;工件倾角16.7°,主轴转速6000r/min,进给速度800mm/min,切削深度0.1mm为优选工艺条件。同时,对比试验表明,采用顺铣方式能有效减小切削力,改善铣削稳定性。本文研究结果对淬硬钢Cr12MoV铣削工艺参数的优化具有一定的参考价值。     

高速铣削P20和45淬硬钢的切削力

使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀，对45钢（52HRC、48HRC、42HRC）及P20钢（41HRC、33HRC）进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论，分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削参数如下：切削速度为156～816m／min，每齿进给量为0．1mm，轴向切削深度为3mm，切削宽度为1mm。结果表明：高速铣削淬硬钢产生锯齿形切屑，切削速度和工件硬度对切削力有显著影响。     

高速铣削超高强度钢的切削力及表面粗糙度研究

选用涂层硬质合金刀具对300M超高强度钢进行高速铣削试验,通过单因素试验和多因素正交试验法,得出铣削参数(主轴转速、每齿进给量、铣削深度)对切削力及表面粗糙度的影响规律及主次关系。对正交试验结果做最小二乘法分析,建立切削力及表面粗糙度与铣削参数之间的经验模型;对经验模型的回归方程及系数做显著性检验,并对其进行参数优化,得出铣削参数的最优组合。结果表明:主轴转速和铣削深度对切削力的作用较大,而每齿进给量对其影响相对较弱;每齿进给量对表面粗糙度作用最强,铣削深度次之,主轴转速对其作用最弱。     

基于正交试验的高速切削钛合金切削力研究

随着钛合金在各行业的广泛应用,钛合金的高速切削加工技术成为航天航空工业及其他制造业中的难题之一。切削力是研究切削过程的重要物理量之一,其大小和变化对工件加工品质、刀具磨损和寿命等都具有影响。本文以钛合金Ti6Al4V为研究对象,用正交试验的方法分析了切削速度、进给量和背吃刀量三个因素对切削力的影响,结果表明:径向力、切向力、轴向力都是随切削速度增大而减小,随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削用量的变化导致各向切削力与切削合力的变化趋势基本一致;背吃刀量对切削力影响最大,进给量次之,切削速度最小;三个方向力中,轴向力最小,径向力次之,切向力最大。     

模具钢高速切削表面粗糙度的试验研究

用硬质合金刀具对NAK80模具钢进行了高速精密切削试验,研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响。切削试验结果表明:提高切削速度与减小进给量有利于改善模具钢工件的加工表面质量;当切削速度超过某一范围后,随着切削速度的进一步提高,加工表面粗糙度的降低并不明显。     

高速铣削中切削力的研究

在高速铣削试验的基础上，研究高速切削时切削速度对切削力的影响。结果表明，在切削速度较低的情况下，切削力随切削转速的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，剪切角增大，造成切向切削分力下降。不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界切削速度。     

高速切削钢材时的切削力试验研究

本文在高速车削的试验基础上，研究高速车削时切削速度对切削力的影响，结果表明，在切削速度较低情况下，切削力随切削速度的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，切削力下降，不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界速度。