低温干切削技术

在切削加工中,切削液主要起冷却、润滑、清洗排屑以及防锈作用,还能提高加工效率和加工质量。但随着经济的发展,人们环保意识的增强,切削液的负面效应正逐步被重视。从经济环保等角度看,不使用切削液的干切削加工才是理想的绿色制造工艺方法。但干切削加工时摩擦力大,切削力大,切削温度高,完全的干切削对刀具的材料、结构、几何角度等工艺条件要求极为苛刻,使它的应用范围受到了很大限制。目前对刀具的冷却仍是最常用、最有效的方法。从刀具的磨损机理上分析,切削时产生的摩擦高温是造成刀具磨损的主要原因。切削液的主要作用也是通过液体气…     

织构化刀具切削性能测试及切削温度仿真分析

研究织构化硬质合金刀具对切削Ti6Al4V钛合金性能的影响。在干切削和低温微量润滑(CMQL)条件下,通过开展无织构和织构化刀具切削试验,分析不同刀具在不同润滑条件下切削力和摩擦因数变化规律。结果表明:微沟槽刀具在CMQL条件下的切削性能最好,在干切削条件下的切削性能最差,表明微沟槽在CMQL条件下能有效改善刀具的摩擦学性能,而在干切削条件下反而增大了刀具的摩擦磨损。通过仿真分析织构化刀具高速干切削条件下的切削温度,结果表明:织构化刀具干切削条件下的切削温度高于无织构刀具,这是因为表面织构增大了刀具表面的粗糙度,加剧了刀-屑界面摩擦。     

金属切削刀具后刀面的切削热研究

在以往的金属切削热研究中,认为刀具后刀面处产生的切削热很小而被忽略。文章应用平面热源法,建立了刀具后刀面与工件摩擦面的切削热模型,推导了该摩擦面的切削热分配和切削温度理论计算公式,对影响后刀面切削热的主要因素进行了分析。研究结果表明,当刀具后刀面磨损带宽度达到一定程度时,则刀具后刀面处产生的切削热不能忽略。     

干式切削加工中刀具的选择

在分析干切削加工特点的基础上，提出了干切削加工对刀具的具体要求，讨论了干切削加工中刀具的选择原则。     

介观尺度最小切削厚度模型与分析

针对介观尺度切削加工中存在的最小切削厚度,描述了最小切削厚度形成机理,提出了一种基于刀具刃口半径及工件和刀具间摩擦因数的最小切削厚度理论模型,并将切削参数代入理论模型计算出其最小切削厚度值为2.3μm。以钛合金Ti6Al4V为研究对象,基于Abaqus建立钛合金二维切削模型,通过仿真得出最小切削厚度值在2μm～3μm之间,从而验证了最小切削厚度理论模型的正确性。并分析了刀具刃口半径及工件与刀具间摩擦因数对最小切削厚度的影响,结果表明,最小切削厚度值与刀具刃口半径成正比,与工件和刀具间摩擦因数成反比。     

干切削加工刀具

适宜的刀具材料和刀具几何参数是干切削加工的关键条件之一。本文在分析干切削加工对刀具要求的基础上,阐述了干切削刀具设计的要点。     

干切削及其对刀具的要求

干切削是一种新型的绿色制造工艺,它可以降低生产成本,限制或废止切削液在机械加工中的使用,减少对环境的污染。本文介绍了干切削产生的历史背景、基本原理及干切削对刀具的要求与实现途径。     

42CrMo合金结构钢的干切削和近干切削研究

合金结构钢以其生产规模大、易于加工、性能多样、价格低廉、使用方便和便于回收等特征成为重要的钢铁材料。干切削和微量润滑加工技术是目前金属加工技术的主要发展方向之一,也是实现绿色制造的关键技术。文中对合金结构钢42CrMo在干切削和近干切削加工条件下,切削参数和切削材料对刀具磨损和工件表面质量的影响进行了比较深入的研究。结果表明,通过选择适当的切削参数,刀具材料和刀具涂层,可以很好地实现这种材料的干切削加工,甚至可以获得比传统乳化剂加工更低的刀具磨损和更好的表面质量。     

柴油机气阀干切削PCBN刀具

介绍了一种干切削柴油机气阀的PCBN刀具。该刀具加工质量好,切削效率高,可以显著地降低生产成本,而且刀具抗冲击韧性好,不崩刀打刀,刀具寿命是硬质合金刀具有50－100倍以上。     

切削难切削材料时切削液的选用

合理选用切削液,可以有效地减小切削过程中的摩擦,改善散热条件,降低切削力、切削温度和刀具磨损,提高刀具耐用度和切削效率,保证已加工表面质量和降低产品的加工成本。随着科学技术和机械加工工业不断发展,一些新型、高性能的工程材料得到广泛应用。这些材料大都属于切削加工性很差的难切削材料,这就给切削加工带来了难题。为了使难切削材料的加工难题获得解决,除合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量及掌握     

高速加工中干切削、硬切削刀具的应用技术分析

系统分析了高速切削加工中使用的干切削、硬切削刀具材料及其技术性能以及应用技术.     

PCBN刀具的切削性能

综合实际数据、曲线介绍了ＰＣＢＮ刀具在淬硬钢、铸铁及有色金属等材料切削加工中的切削特性及其在硬态切削、干式切削、高速切削等加工技术中的应用。同时也介绍了ＰＣＢＮ刀具的加工表面质量。     

超声振动和切削液联合作用下的刀刃非物理锐化

超声辅助切削和切削液的联合使用能减小切削力和降低表面粗糙度,试图说明其机理,目的是为开发精密和超精加工技术打下基础。超声辅助切削和切削液的联合使用,从性质上改变了刀刃施加给工件表面的作用力,包括摩擦力和压力：在无切削液情况下,刀刃切入时,前刀面和后刀面施加给被切削面的摩擦力方向是指向刀刃;在有切削液情况下,刀刃切入时,前刀面和后刀面施加给被切削面的摩擦力方向是背向刀刃。背向刀刃的摩擦力,相对于指向刀刃的摩擦力而言,会导致剪切角增大,等效于更锋利的刀刃所产生的剪切角;切削液的存在使得刀刃施加给工件的力更加集中,等效于圆角半径更小的刀刃所能达到的效果;切削液在刀尖部位的压力分布不利于工件表面产生微裂纹。也就是说,超声辅助切削和切削液的联合使用起到了更锋利即更小圆角半径刀刃所起的效果,称之为非物理锐化。     

高速干切滚齿工艺系统切削热全过程传递模型

高速干切滚齿工艺消除了切削油/液的使用,是一种绿色高效的齿轮制造工艺。切削热伴随着高速干切滚齿工艺全过程且区别于传统湿式滚切工艺,是造成干切滚刀磨损和机床热变形的重要因素,直接影响制造成本和加工精度。根据干切滚刀周期性断续传热特性,综合考虑切削热在切屑、工件、干切滚刀、冷却介质以及滚齿机床加工空间的传递规律,提出将高速干切滚齿工艺系统切削热的发生与传递全过程划分为三个阶段的研究思想,从关系模型和热传递方程两个层面建立了高速干切滚齿工艺系统切削热全过程传热模型,包括切削接触界面热传递、切削区域热传递和机床加工空间热传递三个阶段的模型,然后基于工艺仿真试验对所建模型进行了应用研究,揭示了高速干切滚齿工艺系统的切削热在工件、干切滚刀、切屑中的动态变化规律,最后通过试验验证了模型的有效性。     

自回转刀具发展概况综述

在机械加工领域中,回转刀具由于其刀片受到自身的摩擦或者外加动力驱动而回转,产生连续的切削力,从而提高了刀具的加工性能,引起了学者的研究兴趣。文中对自回转刀具的切削力和切削功率、切削温度、刀具磨损及耐用度、加工表面粗糙度等几个方面的研究现状加以综述,在此基础上探讨了今后自回转刀具的研究发展方向。     

在刀-屑界面持续润滑刀具切削45钢的性能及润滑机理

为提高刀具润滑性能,尽量减少切削液的使用,制备出在刀屑界面持续润滑的新型刀具,能够将切削液通过微通道直接输送到刀屑接触界面内部。采用该新型刀具与普通刀具在干切削和浇注切削液条件下分别进行切削45钢试验,测量了切削三向力,对刀具前刀面磨损面进行SEM微观形貌分析及元素检测,分析了刀具的摩擦磨损特性及润滑机理。试验结果表明,与普通刀具在干切削和浇注切削液条件下相比,刀屑界面持续润滑刀具能够有效减少切削过程中的摩擦磨损,而切削液用量只有传统浇注式切削的1/120。分析前刀面的元素可知,切削液能够更加深入到离主切削刃更近的区域,并能持续供给,这是该刀具具有更好的减摩抗磨效果的主要原因。尽管新型刀具的黏结情况大大缓解,但刀具的磨损机理仍然以黏结磨损和氧化磨损为主。     

绿色高速干式切削技术的研究内容及其发展

综合评述了绿色高速干式切削加工技术的研究内容,讨论了其加工技术的特点及优势,详细分析了实现高速干式切削加工的关键技术(包括机床、刀具及涂层、加工参数等),简要介绍了高速干式切削加工技术的实际应用和研究现状,指出高速干式切削将是绿色制造的重要发展方向。     

基于黏结-滑移摩擦模型的304不锈钢切削力仿真研究*

通过预测加工304不锈钢时产生的切削力,从而对切削参数和刀具几何参数进行优化,是提高304不锈钢的加工精度、切屑控制及保障刀具寿命的基础。建立304不锈钢切削仿真模型,为提高模型的精确性,选择Johnson-Cook本构方程和黏结-滑移摩擦模型。结果表明：采用黏结-滑移摩擦模型的切削力预测结果更为准确,表明相对于纯剪切摩擦与库仑摩擦模型,黏结-滑移摩擦模型能更准确地描述刀-屑摩擦特性。展开不同参数下的切削力研究,研究发现：切削力随着刀具前角、后角和切削速度的增大而减小,随切削刃钝圆半径和切削厚度、宽度的增大而增大,其中切削宽度、厚度及前角对切削力大小影响较大。研究结果为304不锈钢切削效率的提高和切削机制的研究提供了理论依据。     

高速干式切削加工技术及其应用

综合评述了高速干式切削加工技术的特点及优势,详细分析了实现高速干式切削加工的关键技术(包括机床、刀具及涂层、加工参数、加工辅助技术等),简要介绍了高速干式切削加工技术的实际应用。     

沟槽形微织构刀具切削性能仿真研究

为 揭 示 表 面 微 织 构 形 貌 对 刀 具 切 削 性 能 的 影 响 ，以 沟 槽 微 形 微 织 构 和 无 织 构 硬 质 合 金 刀 具 为研 究 对 象 ，运 用Ａ ｄｖａｎｔＥｄｇｅ 软 件 开 展 Ｔｉ６ Ａｌ４ Ｖ干 切 削 仿 真 研 究 。 结 果 表 明 ，相 比 于 非 织 构 刀 具 ，微 织 构 刀具 散 热 性 能 更 优 ，切 削 力 和 切 削 刃 最 大 应 力 均 更 低 。 研 究 方 法 可 为 微 织 构 刀 具 设 计 提 供 一 定 的 参 考 。