微细立铣削的切削力试验研究

基于直槽的微细立铣削试验,分析了微细铣削力的基本特征,研究了铣削参数对静态和动态铣削力的影响规律。结果表明:与常规尺度立铣削不同,微细立铣削的动态铣削力均大于静态铣削力;直槽微铣削时,进给方向上的静态铣削力和动态铣削力均大于槽宽方向;三个铣削参数对铣削力有着不同的影响规律。     

高体积分数SiCp/Al复合材料高速铣削力影响因素研究

通过PCD刀具高速铣削高体积分数SiCp/Al复合材料试验,研究了铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度对三向铣削分力的影响,并进行了SiCp/Al复合材料基体材料的铣削力对比.研究结果表明,进给量和铣削深度对三向铣削分力的影响较大,而铣削速度和铣削宽度对三向铣削分力的影响较小,并且SiC颗粒增加了材料的强度,使三向铣削分力数值增大.在只考虑控制铣削力大小的情况下应选取适中的铣削参数,如铣削速度、较大的铣削宽度和较小的进给量及铣削深度.     

高体积分数SiCp脚复合材料高速铣削力影响因素研究

通过PCD刀具高速铣削高体积分数SiCp／A1复合材料试验,研究了铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度对三向铣削分力的影响,并进行了SiCp／A1复合材料基体材料的铣削力对比。研究结果表明,进给量和铣削深度对三向铣削分力的影响较大,而铣削速度和铣削宽度对三向铣削分力的影响较小,并且SiC颗粒增加了材料的强度,使三向铣削分力数值增大。在只考虑控制铣削力大小的情况下应选取适中的铣削参数,如铣削速度、较大的铣削宽度和较小的进给量及铣削深度。     

7075铝合金铣削参数优化仿真研究

为了研究不同铣削参数对7075铝合金铣削过程中铣削力和铣削温度的影响,进行铣削参数优化。采用仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中铣削力和铣削温度的变化,并在相同的切削条件下进行铣削试验测量铣削力,通过正交试验和单因素试验进行铣削参数优化。结果表明,有限元仿真结果与试验结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为主轴转速6000r/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度2mm、铣削深度0.5mm;铣削7075铝合金时,在不影响生产的条件下,应采用较高的主轴转速,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,铣削温度随每齿进给量、主轴转速和铣削宽度升高而变大,铣削深度对铣削温度的影响极小。     

光学玻璃材料超声振动铣削力的研究

针对光学玻璃加工中存在效率低、存在表面微裂纹等问题,采用超声辅助铣削工艺,基于超声振动高频冲击效应,研究切削参数及声学参数对铣削力的影响,建立了光学玻璃超声振动铣削的铣削力模型。通过对比实验研究,对超声振动铣削和常规铣削光学玻璃,讨论了铣削速度、每齿进给量、铣削深度等因素对铣削力的影响。实验结果表明,在超声铣削情况下,铣削力与常规铣削力相比大幅度降低。     

淬硬碳素工具钢高速铣削力试验研究

对淬硬碳素工具钢T10进行了高速铣削试验,研究了铣削速度、铣削深度、铣削宽度、进给速度对铣削力的影响。结果表明：铣削力随着铣削速度的增加先增大后减小;铣削力随着铣削深度的增大而增大,且变化明显;铣削力分别随着进给速度和铣削宽度的增大而增大,但变化不明显。     

高速铣削航空铝合金铣削力有效值求解方法研究

航空铝合金的高速铣削加工产生了大量的能耗,通过获得铣削加工过程中的铣削力有效值,可以更加准确地预测铣削加工产生的能耗,对于实现绿色制造具有重要的意义。提出一种求解铣削力有效值的方法,通过理论推导建立铣削力有效值关于铣削力系数、铣削深度、每齿进给量之间的函数关系。然后采用瞬时铣削力系数识别方法求出不同切削状态下的铣削力系数,拟合出铣削力系数关于每齿进给量之间的函数关系,计算出相应的铣削力有效值。计算结果表明实测的铣削力有效值与拟合的铣削力系数求解的铣削力有效值在数值和变化趋势上一致性更好。     

航空钛合金Ti6Al4V微细铣削加工数值模拟与试验研究

根据实际微细铣削加工方法,采用DEFORM软件建立螺旋立铣刀铣削加工分析模型,利用该模型分析硬质合金刀具铣削加工航空用钛合金Ti6Al4V过程中的铣削力变化,在相同条件下进行铣削加工试验。试验结果表明:随着铣削的进行,刀具与切屑逐步接触,各个铣削方向切削力逐渐增加;随着铣削的进行,切削厚度逐渐减小、铣削温度升高、工件材料力学性能和铣削力开始降低;铣削深度、单齿进给量及铣削速度对铣削力均有不同程度的影响,其中单齿进给量影响最大。     

端铣7055铝合金铣削力及铣削温升研究

通过试验构建了适合描述7055铝合金铣削加工过程的流动应力本构模型。采用有限元软件Deform-3D建立了接近实际的三维螺旋刃立铣刀单齿铣削加工数值仿真模型,通过仿真计算,获得了铣削7055铝合金过程中的铣削力和铣削温度,分析了铣削速度、进给量、铣削深度等工艺参数对铣削力和铣削温度的影响规律。结果表明,铣削力和刀尖处工件温度都随着铣削速度、进给量、铣削深度的增大而增大,但增大的程度及影响机理不尽相同。最后通过铣削力和铣削温度测量试验对有限元计算结果进行了验证。     

铣削参数对316L不锈钢切削性能的影响

为了提高316L不锈钢的铣削加工效率,对316L不锈钢铣削过程中的铣削力进行分析,利用AdvantEdge软件对影响316L不锈钢铣削性能的铣削参数以单变量因素进行二维铣削仿真研究,通过试验验证铣削力变化规律。结果表明：在主轴转速2500～4000r/min范围内,随着主轴转速的增大,铣削力先增大后减小;在铣削深度0.5～2.0mm范围内,铣削深度与铣削力的变化呈正相关;在铣削宽度1.5～3.0mm范围内,切削宽度与切削力的变化呈正相关;为了提高316L不锈钢的切削性能,在实际铣削加工中应采用较高的转速、较小的铣削深度和铣削宽度。     

工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力及铣削温度的影响

30CrMnSiA高强钢具有较高的强度和良好的耐磨性、抗疲劳性和抗冲击性,被广泛应用于航空航天等领域。为研究工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力和铣削温度的影响,采用正交试验法进行铣削试验,运用极差分析、方差分析以及有限元仿真研究了铣削力和铣削温度,并通过多元回归分析得到了铣削力的经验公式。结果表明：进给速度对铣削力的影响较大,铣削宽度、铣削深度和主轴转速影响较小,且各铣削参数主要影响X方向铣削力,对Y方向和Z方向影响较小;铣削参数对铣削温度的影响程度大小：铣削深度>铣削宽度>主轴转速>进给速度。     

超声振动辅助微铣削石英玻璃铣削力的研究

根据超声加工硬脆材料的特点,结合实验室设备,设计了一套采用工件振动的高速微铣削实验平台,通过超声振动铣削和常规铣削透明石英玻璃,研究选用不同的主轴转速、进给速度、切深、主轴倾角等铣削因素对铣削力的影响。实验结果表明,在两种铣削加工方式下,铣削力发生不同的变化,在超声铣削情况下,铣削力普遍低于常规铣削力。     

应用正交试验优化铣削参数及降低能耗研究

铣削加工是一个复杂的能量消耗的过程,可以通过选取合理的铣削参数,降低铣削加工过程中设备的能量消耗。本研究将铣削加工过程的能耗简化为铣削加工功率和时间的线性关系,经过铣削试验,获得在不同铣削参数下的铣削设备功率消耗及铣削加工时间;应用正交试验设计的方法,将选取的铣削参数做进一步的优化,从试验中可以看出不同的铣削参数对铣削设备输出功率的影响;同时,对不同铣削参数下的加工时间进行了对比分析。试验表明,在选取的铣削参数中,每齿进给量对铣削设备加工时的输出功率和加工时间影响最大,其次是切削速度,影响最小的是背吃刀量。从而对铣削参数进行优化选取,在保证加工效率及质量的前提下,将铣削设备能耗降至最低。     

基于不同铣削方式的球头铣刀切削性能的研究

利用Third Wave Advant Edge软件针对球头铣刀的平面和斜面铣削建立铣削模型,采用单因素的方法对球头铣刀铣削7075-T6进行有限元仿真试验,得到铣削力和铣削温度在不同铣削方式下随转速、进给量及切削深度变化的规律,为球头铣刀铣削7075-T6的铣削方式和铣削参数的合理选择提供依据。     

可转位面铣刀铣削力解析建模与实验研究

以灰铸铁端面铣削为研究对象,建立了可转位面铣刀铣削力解析模型。进行灰铸铁HT250铣削实验,采用快速标定斜角铣削力系数方法进行铣削力系数辨识。结果表明,在选定的工艺参数范围内,建立的铣削力模型具有较高的预测精度。基于该铣削力模型,还研究了铣削参数对铣削力的影响规律。     

基于最佳铣削温度的Ti40阻燃钛合金铣削工艺优化

为优化Ti40阻燃钛合金铣削工艺,采用最佳铣削温度原理对铣削参数进行了试验研究。首先采用正交试验,通过回归分析建立了铣削温度和参数之间的经验公式,分析了铣削用量中,各参数对铣削温度的影响程度大小;后采用单因素刀具磨损对比试验方法,确定最佳铣削温度值,并进一步计算得到最佳铣削温度下切削用量经验公式,并通过试验进行了验证;最后,对不同铣削温度下的表面粗糙度进行了试验对比分析。结果表明：铣削Ti40阻燃钛合金工件的最佳铣削温度为437℃左右;经切削试验验证,基于最佳铣削温度优化出的铣削用量与刀具磨损结果是一致的,同时,经测量对比,最佳铣削温度下铣削加工可以获得较好的表面粗糙度,均表明采用最佳铣削温度优化切削工艺的方法是可靠的。     

瞬时铣削力建模与铣削力系数的粒子群法辨识

为获得精确的瞬时铣削力模型,对微元铣削力进行分析,建立了微元铣削力模型。依据立铣加工的特点,提出了微元铣削刃参与铣削的判断方法,给出了具体的计算公式。在此基础上,建立了包含剪切效应和犁入效应的瞬时铣削力模型。利用粒子群算法收敛速度快的优点,提出了基于粒子群的单位铣削力系数辨识方法,给出了算法的实现步骤。铣削试验结果表明,该方法能够精确辨识出单位铣削力系数,利用所提出的瞬时铣削力模型获得的铣削力预测值与铣削力实测值的大小和变化趋势基本一致。     

铸铁+铝合金双金属缸体铣削稳定性及刀具磨损实验研究

对铸铁+铝合金双金属材料缸体铣削稳定性和刀具磨损进行研究。采用单因素铣削实验的方法设计铣削实验,得到铣削速度、进给量、轴向切深等铣削参数及刀具主偏角对铣削稳定性的影响规律,对铣削过程中刀具磨损进行分析,优化切削参数,为双金属材料缸体接合面的高效铣削加工提供参考。     

基于ABAQUS的7150-T6铝合金直角铣削仿真研究

为促进T6态7150铝合金在直角铣削过程中加工工艺参数的优选,使用ABAQUS分析软件,结合正交实验和极差分析法研究T6态7150铝合金仿真铣削过程,探讨不同加工工艺参数(铣削速度、进给量、铣削深度等)对铣削应力和铣削温度的影响规律。研究结果表明：铣削速度、铣削深度、进给量对最高温度、平均应力、铣削力均存在一定影响;考虑到铣削刀刃强度因素,铣削深度不应大于0.25mm;当进给量为0.2mm/z时,铣削变形区位置的温度变动幅度较小,可采用较大的进给量以增加材料去除率;同时可以选择较快的铣削速度进行加工,铣削速度为320m/min。     

7075航空铝合金铣削力模型试验

利用7075-T651铝合金材料为试验对象,采用四因素四水平的回归正交方法,分析研究加工铝合金材料时的铣削速度、铣削深度、铣削宽度和每齿进给量对铣削力的影响规律;并通过MATLAB编程回归分析得到铣削力的经验公式。研究结果表明,建立的7075铝合金铣削力模型真实可靠,对铣削过程中影响最大的是铣削深度,其次是铣削宽度,进给量的影响较小;铣削力随着速度的增大而降低。模型可为航空铝合金铣削加工的变形提供可靠的边界条件。