铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究

切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行试验研究 ,首次给出了铝合金高速铣削过程中存在的临界切削速度关键数据及切削温度随切削速度的变化规律 ,其结论有助于指导铝合金高速铣削加工、优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。     

高速切削温度动态变化规律的数值模拟

切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关,其变化规律反映出高速切削过程本质的重要方面。本文应用数值模拟,对高速切削加工过程中切屑、工件和刀具三方面的温度随切削速度、进给量、切削深度的动态变化进行了研究,探讨了其变化规律,其结论有助于优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。     

高速正交车铣切屑变形机理研究

研究了高速车铣铝合金和钢等塑性材料的切屑变形机理。高速车铣铝合金和钢时。将产生热塑剪切失稳现象，切屑形态为不对称锯齿形切屑；切削速度越高，剪切变形越集中。热塑剪切带越窄。与切削铝合金相比，高速车铣钢时发生热塑剪切失稳的切削速度较低。     

高速切削中切削温度研究方法

切削热与切削温度的产生和影响是高速切削技术研究的重要内容。高速切削过程中的温度检测技术与研究方法是在传统切削速度加工相关技术基础上的发展与创新。归纳了高速切削中切削温度实验测定方法和数值计算方法,指出了各种方法的优缺点及适用性。     

高速干式滚齿切削温度理论及实验研究

高速干式滚齿加工是近年来发展的一种高效率的绿色齿轮制造技术,它克服了传统齿轮加工生产效率低下、生产成本高、污染环境及危害工人身体健康等缺点。基于金属切削原理、传热学理论及滚齿加工原理,建立了高速干式滚齿的切削温度模型,应用有限元法仿真分析了滚刀的切削温度场;通过高速干式飞刀铣齿来模拟滚齿实验,结合理论仿真和实验测量结果,综合分析高速干式滚齿的切削温度与切削参数之间的变化规律。     

高速切削加工的温度测量方法探讨

针对国内外高速切削温度测量方法的研究现状,对各种实验测量方法作了评述,总结了接触与非接触测量及其他测量方法的优缺点和适用性,探讨了高速切削温度实验测量方法研究的发展方向。     

高速干式飞刀铣齿切削温度仿真分析及实验研究

根据金属切削和传热学理论,采用高速干式飞刀铣齿模拟滚齿加工过程,建立了飞刀铣齿切削温度的数学模型,推导出飞刀多因素切削温度场计算公式,对高速干式飞刀铣齿的切削温度进行了仿真分析,并结合高速干式飞刀铣齿实验,采集实验数据与理论数据进行了对比分析,考察了切削温度与各主要切削参数之间的关系及变化规律,从而验证理论仿真模型的正确性,为进一步研究高速干式滚齿的切削温度和高速干式滚齿的切削机理等问题,奠定了基础。     

硬质合金立铣刀高速铣削铝合金切削力实验研究

采用试验分析和经验建模相结合的方法对硬质合金立铣刀高速切削铝合金时的切削力及其变化规律进行了研究,重点分析了切削用量对切削力的影响规律。同时通过建立切削力在不同主轴转速下的时频信号间的联系,进一步揭示切削力对切削机理、表面质量和切削效率等的作用规律。建立了基于现场的7075铝合金切削力经验模型,试验结果表明,利用该经验模型对切削力进行预测,结果精确可靠。     

高速切削TiAl6V4温度和切削力动态变化规律研究

切削温度和切削力是反映高速切削加工过程的两个重要物性指标,是高速切削研究的主要内容.本文基于实验验证的有限元数值模拟技术,系统研究了高速切削TiAl6V4过程中切削温度与切削力随切削速度的变化规律,揭示了其中的物理起源,并对Salomon假设的存在性进行了初步探索.研究结果表明,刀具与切屑接触区温度总是随着切削速度的增...     

高速干式飞刀的切削温度模型

根据传热学和金属切削原理等,建立高速干式飞刀的切削温度模型,推导出多因素切削温度的计算公式,该模型的建立为进一步分析高速干式滚齿切削温度及切削机理奠定了基础。     

高速铣削铝合金切削力研究

在单因素 (切速 )试验基础上 ,分析高速条件下铣削铝合金 ,铣削力随切削速度变化的规律 ,并与常规切速下估算的主铣削力相对照 ;编程实现铣削合力精确值的计算。     

高速铣削近α钛合金的切削温度研究

切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的加工精度和已加工表面质量。由于钛合金导热性差和化学亲和性强等原因,通常在其切削加工时切削温度高、刀具磨损严重,致使切削速度难以进一步提高。本文重点对钛合金高速铣削时的切削温度进行试验研究,阐明夹丝半人工热电偶法测温原理和所测热电势信号的物理意义。试验选用了3种不同类型的硬质合金刀具,系统地研究了切削用量、冷却条件及刀具磨损等因素对近α钛合金高速铣削时切削温度的影响。     

高速铣削铸铝的切削力实验研究

通过切削实验,研究了用三齿立铣刀高速铣削ZL101铸铝时切削力的变化规律。实验结果表明,随着切削速度的提高,X、Y方向的切削分力变化不大,Z方向的切削分力随之增大;随着每齿进给量的增加,切削力有增大的趋势。     

高速铣削加工铝合金表面残余应力研究

基于Doelle—Hauk方法测量了铣削加工铝合金工件表面的残余应力状态,结果表明,应力主平面与试样表面基本平行,说明铣削加工铝合金表面的残余应力近似处于二维平面应力状态。在分析了织构对残余应力测试影响的基础上,采用X射线衍射法中的回摆法测量了铣削加工工件表面不同切削几何位置、不同转速下残余应力的分布规律。为了对残余应力的分布作出解释,采用Kisterler测试仪测试了不同主轴转速下切削力的变化规律;建立了双刃斜角切削有限元模型,得到了单个切屑形成时已加工工件表面的切削温度场。最后,从热力耦合的角度对残余应力的形成机理进行了研究。     

高速铣削加工6061铝合金高速列车车体工艺参数的优化

在高速铣削高速列车车体铝合金型材的过程中,加工工艺参数对刀具的切削性能以及使用寿命有着非常重要的影响。本文采用析因设计方法,分析主轴转速和进给量对铣削力的影响趋势。试验结果的极差分析表明,主轴转速对切削力的影响比进给量大;随着转速的增加,Fy和Fz均显著降低,转速越高降低的幅度越大;三个方向的切削力随着每齿进给量的增大而增大。因此,主轴转速10000r/min、进给量0.1-0.12mm/z为优选的加工参数。     

高速铣削加工6061铝合金刀具螺旋角对铣刀切削性能的影响

高速铣削过程中,铣刀螺旋角的选择对切削性能具有决定性的影响。本文采用Third Wave Advant Edge软件,在硬质合金及高速钢铣刀高速铣削6061铝合金过程中其螺旋角对切削性能的影响进行了三维仿真研究,分析了螺旋角对硬质合金铣刀和高速钢铣刀在切削中的温度、应变、切削力和功率等的影响。结果显示,随着刀具螺旋角从20°增加到40°,硬质合金刀具和工件的最高温度、力矩以及功率都有所下降,其中,切削力虽然整体呈下降趋势,但是Z向的切削力有所上升;而高速钢刀具和工件的最高温度有所下降,而力矩以及功率都是先增加再下降,其中X与Z向切削力增加,Y向切削力减小。     

SiC颗粒增强铝基复合材料高速铣削实验研究

对SiC颗粒增强铝基复合材料的高速切削加工性能进行了试验分析，研究了铣削速度对铣削力、切削温度、加工表面粗糙度、表面形貌和刀具磨损的影响，从而获得了能够保证对其进行高效率、高精度加工的合理工艺参数。     

超高速铣削加工的温度场计算及生产应用

通过对超高速铣削加工中切削区动态热力学行为的计算和分析，推导了切削区温度场的分布模型。计算结果表明，切削区工件表层的最高温度可达922℃，工件内最高温度点不在刀具与切屑的接触面上，而在靠近工件表层的内部某处。在此基础上，得出了超高速铣削加工的机理模型，由于工件切削区的温度远高于材料的再结晶温度，此时材料的硬度急剧下降，工件的易切削性能大大提高，较易被后续刀刃切削下来。通过切屑材料的金相组织分析验证了该机理模型。     

PCD刀具高速车削和铣削钛基复合材料的切削温度研究

使用聚晶金刚石刀具,在切削速度为15-150m/min范围内对体分比为0-10%的颗粒增强及颗粒/晶须混合增强钛基复合材料进行车削和铣削试验。分别采用自然热电偶和半自然夹丝热电偶法对车削和铣削时的切削热电势进行了测量,并用比较法快速标定系统对热电势进行了标定。结果表明:PCD刀具切削钛基复合材料时,切削温度随切削速度的增加而显著增加,切削速度从15m/min增大到150m/min时,切削温度从260℃增加到590℃。研究发现,刀具磨损对切削温度存在显著影响,磨损刀具(VB=0.1mm)比新刀的切削温度普遍高60-90℃。切削体分比为5%钛基复合材料时的温度高于其基体材料(钛合金TC4)的切削温度,但随增强相含量的进一步增大,切削温度反而略有降低(降低5%)。由于PCD刀具在较高速度下切削钛基复合材料时切削温度接近或超过PCD刀具在空气中的使用温度,切削过程中刀具会发生明显的化学磨损,从而在前刀面形成显著的月牙洼磨损形态。