不同参数对汽车Ti-6Al-4V气门座圈切削刀具磨损的影响

以汽车Ti-6Al-4V气门座圈为研究对象,研究了PCD金刚石刀具在切削加工中的切削力、进给力、刀具寿命及表面粗糙度随着切削速度和冷却压力的变化规律。试验表明:常规冷却下的刀具切削力随着切削速度的增加而增加,在切削速度207m/min、冷却压力20MPa时取得最小切削力;进给力随着冷却压力的增加先增加后减小,且在切削速度为262m/min时进给力最小;刀具寿命随着切削速度的增加而减小,常规冷却下刀具寿命最短,在切削速度150m/min、冷却压力为20MPa时,刀具寿命最大;表面粗糙度随着切削速度和冷却压力的增加先减小后增大,在冷却压力为10MPa和200m/min时,粗糙度最小。     

蠕墨铸铁绿色车削性能研究

通过在干切削、MQL、微量油膜附水滴三种绿色切削方式下进行蠕墨铸铁切削加工的对比试验,研究了不同涂层刀具下的切削力、切削温度、表面粗糙度、刀具磨损以及不同类型的润滑油对车削蠕墨铸铁的影响。研究结果表明:在切削速度小于80m/min时,干切削、MQL、微量油膜附水滴三种冷却方式下的切削力相差不大;在切削速度大于80m/min时,微量油膜附水滴冷却润滑技术对切削力的影响显著;不同冷却方式下,需要配合使用合适的涂层刀具才能获得最小的切削力、最低的切削温度、最小的表面粗糙度以及最低的刀具磨损率;不同类型的切削油对切削温度、表面粗糙度、后刀面磨损产生不同影响,其中,2000-10润滑油可以获得高的表面质量,2000-25润滑油可以获得低切削温度以及较低的刀具磨损率。     

低速铣削中表面粗糙度影响因素及切削参数优化研究

通过铝合金薄壁工件切削试验,对铣削加工中表面粗糙度的影响机理进行分析,建立了铝合金薄壁工件表面粗糙度预测模型,采用多元回归正交分析法获得了表面粗糙度的经验公式。结合正交试验的极差分析,获取不同的加工参数对表面粗糙度的影响显著性。并基于表面粗糙度,以材料去除率为优化目标,对切削参数进行优化。研究结果表明,切削参数对表面粗糙度的影响显著性为:每齿进给切削宽度切削速度;较优化的切削参数为:切削速度201 m/min,每齿进给0.19 mm/齿,径向切宽11 mm。为铝合金工件的铣削加工提供理论方法和试验依据。     

MQL高速车削7075铝合金的试验研究

7075铝合金表面大多采用MQL切削加工方式。为寻求与7075铝合金相匹配的MQL用可降解植物油,结合实际情况系统地开展了蓖麻油和玉米油高速车削7075铝合金的试验研究。测试蓖麻油和玉米油对7075铝合金的浸润,得到平衡时间和润湿角。对此进行单因素切削试验设计,比较分析了蓖麻油和玉米油微量润滑条件下的切削力、切削温度和表面粗糙度。结果表明,采用蓖麻油的加工效果优于玉米油。     

微量润滑方式对车削42CrMo钢断屑效果的影响分析

当前企业生产中多采用切削液辅助车削42CrMo钢，存在断屑难和环境污染重的问题，相比于切削液冷却方式，微量润滑体现出低成本、低资源消耗和洁净无毒等诸多优势，成为研究的热点。为了探究微量润滑技术是否可以替代切削液冷却方式并且获得更优的断屑效果，基于双喷头微量润滑的冷却装置，采用单独前刀面、单独后刀面和前、后刀面同时微量润滑三种冷却方式，与传统切削液辅助加工进行对比，分析冷却方式对车刀断屑效果的影响，并结合切削力与加工表面形貌确定最优冷却方式。试验结果表明，前、后刀面同时微量润滑的方式效果最优，相比传统切削液冷却方式，前、后刀面同时微量润滑的方式所获得的切屑长度可缩短35.9%,切削合力降低14.7%,加工表面粗糙度降低34.7%。因此在车削42CrMo钢时，微量润滑技术在设备空间允许的条件下可考虑作为一种更高效洁净的冷却润滑手段。     

6061铝合金微细刨削的表面粗糙度试验研究

试验研究了6061铝合金的微细刨削性能。在定制的精密雕铣床上,使用金刚石刀具在不同的切削条件下,对6061铝合金进行切削深度(0.005~0.1)mm的微细刨削,观察切削参数对工件表面粗糙度的影响。使用激光共聚焦显微镜对金刚石刀具以及各种切削条件下的加工表面进行分析。试验结果表明:切削速度和切削深度对铝合金工件刨削表面粗糙度影响很小,进给量是影响微细刨削铝合金表面粗糙度的主要原因。一般情况下,越小的进给量获得表面粗糙度值越小,但是进给量小到一定程度时,表面粗糙度趋于稳定。此时,工件表面的微裂痕,坑洞、划痕和材料本身的杂质是影响其表面粗糙度的主要因素。另外,单晶金刚石刀具的刃磨质量要优于聚晶金刚石刀具,因此可以获得更小的表面粗糙度值。结论表明,使用单晶金刚石刀具对6061铝合金进行切削速度v=2000mm/min、切削深度ap=10μm、进给量f=10μm的微细刨削可以获得Ra37.3nm的表面。     

低温切削7075铝合金鳞刺形成规律及抑制措施

针对干切削铝合金工件表面易产生鳞刺、表面完整性较差的问题,采用液氮冷却方式在不同切削参数下对7075铝合金进行了正交切削试验,使用扫描电子显微镜和3D光学轮廓仪分别表征了已加工表面形貌、鳞刺分布和鳞刺尺寸,分析了切削速度、进给量、刀具前角和冷却方式(干切削、液氮冷却、切削液)对已加工表面鳞刺分布和尺寸的影响,并基于鳞刺...     

PCD刀具干式车削Ti6Al4V的正交试验研究

通过正交试验法研究PCD刀具干式车削Ti6Al4V时切削速度、进给量和切削深度对工件表面粗糙度和刀具后刀面磨损的影响。试验结果表明,切削速度为120-160m/min、进给量为0.15mm/r、切削深度为0.15mm时,可以获得理想的工件表面粗糙度和刀具后刀面磨损量。     

基于液氮低温冷却的钛合金铣削技术研究

针对钛合金难加工特性导致的切削力大、切削温度高和刀具寿命低等问题,通过研制与数控加工机床集成应用的液氮冷却施加装置,进行液氮低温冷却条件下钛合金铣削试验研究,测试干切削、切削液浇注、微量润滑和液氮冷却方式下铣削钛合金的切削力、表面粗糙度进行对比分析,并且进行了不同加工刀轨条件下冷却方式对刀具失效形式影响的试验研究,研究结果表明:在切削速度120 m/min的情况下,液氮低温冷却方式有利于减小切削力和表面粗糙度,而且能够有效抑制刀具崩刃的产生,比切削液浇注的方式能更有效地提高刀具寿命。     

PVD涂层刀具高速铣削砂岩表面粗糙度研究

砂岩装饰品已逐渐走进人们的生活,提高砂岩加工表面质量已备受关注。利用正交试验,研究PVD涂层刀具高速铣削砂岩的切削速度、进给速度及切削深度对加工表面粗糙度的影响。分析了表面粗糙度随不同切削参数的变化规律:随着进给速度与切削深度的增加,表面粗糙度值变大,随着切削速度的增加,表面粗糙度值减小,当切削速度由3000r/min提高到12000r/min时,表面粗糙度值由4.98μm减小到3.64μm。建立了表面粗糙度的回归预测模型,经F检验具有较高的显著性,为实际生产加工砂岩制品提供了一定理论依据与参考价值。     

TC4铣削中超临界CO2混合油膜附水滴的冷却润滑性能

在干切削、超临界CO2（scCO2）以及scCO2与油膜附水滴(OoW)混合三种绿色切削方式下对钛合金进行了铣削试验。通过单因素试验分析了铣削参数和冷却润滑方式对切削力、切削温度、表面粗糙度的影响规律,研究了scCO2与OoW混合冷却方式在钛合金铣削中的冷却润滑性能。结果表明,三种冷却润滑方式下,随着切削速度、每齿进给量和径向切宽的增大,切削力和切削温度均呈现增大趋势;当切削速度进一步增大时,依据高速切削加工理论,切削力和温度有增长变缓和下降的趋势;不同加工参数下,相比干切削和scCO2,scCO2与微量油膜附水滴混合冷却方式能有效减小切削力和降低切削温度,并获得良好的加工表面,具有良好的冷却润滑性能。     

钛合金TC11车削中已加工表面质量试验研究

为了研究车削钛合金TC11时切削速度和刀具磨损对已加工表面质量的影响,选用涂层硬质合金刀片CNMG120408在不同切削条件下进行车削试验,分析后刀面磨损量随切削时间的变化规律;对比磨损刀具与新刀具切削的工件表面,观察表面粗糙度、表面形貌、显微硬度以及表层微观组织情况,分析切削速度和刀具磨损对已加工表面质量的影响规律。试验结果表明:在刀具磨损初期,即新刀具切削时,切削速度从60m/min增加到100m/min,刀具磨损程度增大,表面粗糙度值降低,硬化层深度减小,加工硬化程度略微增大,表面塑性变形层深度减小;在刀具磨损终期,不同切削速度下的表面粗糙度增大,表面形貌变差,硬化层深度和加工硬化程度增加,表面变形程度增大,塑性变形层深度增加。     

喷雾冷却和刀具表面涂层复合润滑在切削加工中的应用

采用喷雾冷却和固体润滑涂层两者复合的方法来进行切削加工，对切削温度和后刀面磨损量进行了测量，并用SEM和EDAX对刀具后刀面磨损形貌和成分进行分析。结果表明：在切削速度低于200m／min的情况下，单一的喷雾和固体润滑涂层对提高刀具的耐磨寿命有明显的作用；在切削速度高于200m／min后，单一的喷雾方法的减磨效果就大幅降低；当速度高于300m／min时单一使用几无效果，而复合法能明显提高刀具的耐磨寿命和加工精度。     

钛合金车削中的低温油膜水滴冷却润滑技术

简述了低温油膜水滴(cryogenic Oils on Water,低温OoW)切削液的冷却润滑原理。通过测量常规浇注、低温冷风和低温OoW切削液三种冷却润滑方式下切削钛合金的切削温度、刀具寿命和工件表面质量的对比试验,研究低温OoW切削液的冷却润滑性能。试验结果表明,低温OoW切削液具有良好的冷却润滑效果,能有效降低切削温度、提高刀具寿命和降低表面粗糙度值,且在切削速度提高时,对比效果更为明显。     

0Cr18Ni9在干切削和微量润滑下表面粗糙度的研究

对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在传统乳化剂、干车削和微量润滑车削条件下进行切削试验。通过设计多因素正交试验方法和分组实验,比较在不同的冷却润滑方式下,背吃刀量、切削速度、进给量等切削用量对工件表面粗糙度的影响,从而为实际的生产加工积累和提供基础数据。     

铝合金高速切削表面粗糙度的实验研究

使用硬质合金刀具对LY12高强度铝合金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。高速切削试验表明:提高切削速度与减小进给量有利于改善铝合金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。     

润滑方式对7075铝合金车削表面耐腐蚀的影响

7075高强度铝合金经常在大气环境中应用,极易发生腐蚀。7075铝合金零件配合表面需要经过切削加工而成形,其机械加工一般都是在干切削和微量润滑(Minimum Quantity Lubricant,MQL)条件下进行的。为了揭示出润滑条件对7075铝合金加工面耐腐蚀性的影响规律,进行了切削和腐蚀单因素实验。在不同的切削速度和进给量下,对直径30 mm的7075铝合金棒料,进行干车削和MQL车削加工,然后对样件进行3个周期的盐雾试验,每个周期72 h。观察其腐蚀表面形貌,统计出腐蚀面积、蚀坑数量、腐蚀损伤平均深度和腐蚀损伤度DOP等特征参数,揭示出7075铝合金在不同润滑条件下车削表面的腐蚀规律。     

钛合金车削切削力及表面粗糙度优化分析

采用TC11钛合金车削正交试验研究了各车削参数对切削温度和切削力的影响规律,进一步分析车削参数和表面粗糙度的内在联系。结果表明：切削温度与切削力相互影响,当切削速度在50～100m/min时,切削速度越高,刀具对工件挤压越剧烈,且切削温度升高并使工件软化,导致切削力减小。通过极差分析发现,影响切削力的切削参数依次为切削深度>进给量>切削速度,影响切削温度的切削参数依次为切削速度>进给量>切削深度;对于表面粗糙度各切削用量影响程度大小依次为进给量>切削速度>切削深度。在本次试验参数内,得到了最优切削力的切削参数和最优表面粗糙度的切削参数。研究结果对于加工钛合金的切削参数优化提供一定指导。     

PCD刀具精密切削纯铜材料表面粗糙度及加工残余应力研究

采用正交试验法,基于PCD刀具研究切削速度、进给量、刀具前角以及冷却润滑方式对加工残余应力、表面粗糙度等参数的影响规律.结果 表明,刀具前角增加,加工残余应力增加,表面粗糙度呈减小趋势;切削速度增加,加工残余应力与表面粗糙度先减小后增大;在干切、水冷以及微量润滑(MQL)三种方式中,采用MQL具有最小的加工残余应力和表...     

PCBN刀具断续切削高强度钢的实验研究

通过整体PCBN刀具硬态切削淬硬钢58SiMn实验,研究了切削速度和进给量对切削力及表面粗糙度的影响.实验结果表明:切削力和表面粗糙度值都随进给量增加而增大;在较低切削速度时切削力随切削速度提高而减小,当切削速度达到一定程度时出现拐点,继续提高切削速度切削力逐渐增大.在实验条件下,切削速度低于569 m/min时刀片以磨损为主;当速度为768 m/min时,以崩刃为主.