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《机械工程学报》2017,(1)
汽车覆盖件模具精加工中,精加工余量较小,较小的精加工余量与刀具刃口钝圆半径处于相同数量级,为了实现汽车覆盖件模具的高品质加工,刀具刃口钝圆半径的影响应当引起重视。刀具刃口钝圆半径存在,使得塑性材料加工中存在最小切削厚度,当实际切削厚度小于模具材料最小切削厚度时,刀具与工件之间将出现滑擦,导致汽车覆盖件模具的加工精度和表面质量难以保证。提出一种确定最小切削厚度的新方法,该方法基于球头铣削方式,并验证所提出方法的有效性;以汽车覆盖件模具常用材料淬硬钢AISI D2为研究对象,采用所提出的最小切削厚度确定方法,确定不同硬度淬硬钢AISI D2材料的最小切削厚度值,研究速度效应对淬硬钢AISI D2材料最小切削厚度的影响规律,研究结果表明:在所选切削参数范围内,温度效应对淬硬钢AISI D2材料成屑的影响大于应变率效应的影响,此时随着切削速度的增加,最小切削厚度值增大。 相似文献
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本文对金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法展开研究,以有效提升金刚石刀具刃口锋利度的测量精度。文中分析了原子力显微镜(AFM)扫描探针几何形貌对金刚石刀具刃口锋利度测量结果的影响,并提出了基于切点约束和AFM探针针尖半径补偿的刀具刃口钝圆半径求解方法;讨论了消噪滤波、测量角度误差以及切点分离方法对测量结果的影响;在高精度测量平台上完成了金刚石刀具刃口锋利度测量,并将被测量的刀具用于飞切加工KDP晶体。结果表明:提出的刃口钝圆半径求解方法能够准确求解金刚石刀具的刃口锋利度,测量结果能很好地描述金刚石刀具的刃口锋利程度,可以为金刚石超精密切削加工的选刀和用刀提供有效指导。 相似文献
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《机械强度》2015,(4):754-760
基于Third Wave Advant Edge建立二维有限元模型,对镍基高温合金Inconel 718的车削过程进行数值仿真分析,并通过直角车削试验验证仿真模型的精准度;提出了刃口几何参数的优化流程,获得了不同刃口几何参数下的切削温度和应力分布,研究了刀具刃口几何参数对刀具应力及刀具温度的影响,进而对加工镍基合金的刀具刃口参数进行优化。仿真结果表明:在选定后角7°时,粗加工镍基合金Inconel 718的最优前角为6°,最优刃口钝圆半径为60μm;随着刀具前角的增加(0°~10°),切削温度逐渐增加,刀具应力先减小后增加,切屑的高温区逐渐减小,刀具的高应力区逐渐向后刀面扩展;随着刃口钝圆半径的增加(30μm~80μm),刀具温度逐渐增加,温度分布无明显变化,刀具应力先减小后增加,切削刃附近应力集中现象减弱。 相似文献
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硬质合金刀具是切削高温合金等难加工材料的常用工具,其刃口形状会对加工性能产生重要影响,钝圆半径与形状因子是目前刃口形状的常用特征参数。为研究刃口形状对加工高温合金时切削力的影响,使用硬质合金刀具对Inconel 718高温合金开展侧铣试验。试验结果表明,形状因子相同但钝圆半径不同的刃口所产生的切削力不同,钝圆半径相差越小其产生的切削力偏差越小。当钝圆半径一致且形状因子K>1时,加工所产生的切削力随形状因子的增大而增大。刃口的钝圆半径越小,其形状因子对切削力的影响越显著。本文提出了研究刃口形状时应同时考虑钝圆半径与形状因子的重要性,并研究了形状因子对切削力的影响,对合理选择刃口的形状有重要意义。 相似文献
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切削刀具刃口半径对材料加工过程有着重要影响,其中如切削力、切削应力以及刀—屑交界面的温度分布,这些参数最终都会作用在刀具寿命和工件已加工表面完整性上。刀具刃口圆形钝化处理能够使刀具不易在切削过程中出现崩刃。本研究借助有限元方法对钝圆刃口刀具切削过程进行深入研究,其中有限元模型采用耦合欧拉—拉格朗日(Coupled Eulerian Lagrangian, CEL)方法建立。为研究刀具刃口对切削过程影响,本研究的切削工况包括四种刀具刃口半径(10μm, 20μm, 30μm, 40μm)和三种未变形切屑厚度(0.1mm, 0.15mm, 0.2mm),对12种工况分别进行仿真和试验研究,验证所提出的有限元模型的准确性和合理性。在此基础上,进一步对仿真结果中的切削温度、切削应力和材料流动状态等过程量进行深入分析研究发现,随着刀具刃口半径的增加,两向切削力的刃前切削应力和最高切削温度都呈增长趋势,最高切削温度由前刀面向后刀面移动。本研究或为钛合金切削过程的机理理解及难加工材料刀具和切削参数设计提供支持。 相似文献
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通过立式旋转钝化机对硬质合金立铣刀进行刃口钝化,研究了钝化速度、钝化时间、磨粒粒度、磨粒类型等钝化参数对钝圆半径的影响规律,采用数学回归方法建立钝圆半径的数学模型,并通过方差分析验证了该预测模型的正确性,为刀具钝化刃口优化和实现高速高效切削加工奠定基础。 相似文献
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硬质合金刀具的几何形状直接影响刀具的性能与零件的质量,不合理的钝圆半径会导致较大的切削力与较高的切削温度。为研究硬质合金刀具钝圆半径对Inconel 718高温合金切削力与切削温度的影响,使用刀具侧刃侧铣薄壁板件进行试验分析。结果表明:铣削Inconel 718高温合金时,产生的切向力始终大于径向力;随着钝圆半径的增大,加工中产生的切向力与径向力均先减小后增大,在钝圆半径为5.98μm时达到最低;随着钝圆半径的增加,切削温度先降低后升高,然后趋于平缓,且钝圆半径为5.98μm时切削温度最低;本文提出了在一定工艺参数下比较理想的钝圆半径范围,对加工Inconel 718高温合金时选择合理的钝圆半径有指导意义。 相似文献
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高速高效切削加工是机械加工的必然发展方向。刀具刃口钝化通过改变切削刃的微观轮廓,提高刀具使用寿命、改善切削性能和加工表面质量。基于刀具刃口磁力钝化方法,研究了硬质合金刀具钝化过程中,磁盘间隙对钝化压力和去除量的影响规律,采用有限元软件ANSYS对刀具刃口钝化过程中进行磁场分析,分析了磁盘间距对磁感应强度和磁力线分布的影响规律,并通过与实验相结合,研究钝化时间和工作间隙对钝圆半径的影响规律,研究成果对于实现刀具钝化刃口优化,促进我国装备制造业的发展具有重要的科学和工程意义。 相似文献
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曲线刃车刀片热力耦合场分析及其高速切削性能评价 总被引:1,自引:1,他引:0
在曲线刃车刀片刃口刃形对高速切削过程影响研究基础上,进行曲线刃车刀片高速切削加工热力耦合场分析,获得刀片刃形曲率半径与刃口钝圆半径对热力耦合场分布的影响规律,运用模糊物元方法对曲线刃车刀片高速切削铝合金性能进行评判.结果表明,高速切削铝合金时,随着刃形曲率半径增大,刀尖处热力耦合场分布得到明显改善;参与切削的切削刃热力耦合场其分析结果随刃口钝圆半径减小而减小;由刀尖向外扩展,刃形曲率半径由15mm减小至9mm,刃口钝圆半径为0.02mm的车刀片的高速切削性能得到增强,该结果为进行铝合金薄壁件高速车削加工技术研究提供了依据. 相似文献
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高速铣削过程中,刀具结构参数对刀具的切削性能有非常重要的影响。本文利用专用切削加工有限元分析软件AdvantEdge对6061铝合金高速铣削刀具进行了有限元分析。采用等效二维有限元仿真方法,结合单因素寻优设计方法,分析了硬质合金和高速钢刀具主要的宏、微观参数(包括刀具刃口钝圆半径、前角和后角等)对铣削加工过程中的温度、应变、切削力等参数的影响趋势。仿真结果显示,为获得较好的切削效果,铣刀取较小的刃口钝圆半径(即0.04mm左右);可取较大的前角和后角,前角为12°-15°,后角为15°-20°。 相似文献
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<正> 在金属切削中,凡切削刀刃倾角不等于零时都称为斜角切削。这时切削速度方向不垂直于切削刃。由于沿切削刃方向,刀具相对工件具有切割的分速度,使切屑流出剖面不垂直于切削刃,而相对于主剖面偏离了一个流屑剖面主方向角η,如图1所示。一般认为,斜角切削时,在流屑剖面内所测量的刀具角度,能较真实地反映忉削变形的情况。而且也认为,在流屑剖面中所测得的刀刃刃口钝圆半径要小于同一选定点处法剖面的刀口钝圆半径,从而提 相似文献
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介绍单点金刚石切削理论模型并得出其在一定刃口钝圆半径下的最小切削厚度公式;对金刚石刀具几何角度、切削参数、机床性能、加工环境、材料特性、气源波动等影响单点金刚石车削加工质量的因素进行分析,并提出一定的解决措施,为单点金刚石车削加工提供一些参考。 相似文献