工具钢在超声波振动条件下的切削研究

运用超声波振动驱动PCD刀具对Stavax工具钢进行切削试验,并对比研究普通切削和超声波振动切削的加工工件表面粗糙度和刀具磨损试验结果,获得超声波振动切削时工件表面粗糙度、刀具磨损与加工参数之间的变化规律.     

研究机床的方法(下)

振动的研究 机床中的振动可分为由切削过程产生的振动和由驱动产生的或自外界传来的振动。 切削过程所产生的振动,在切削过程中看到的有: Ⅰ.自发振动。这种振动与切屑和刀具的磨擦,刀具和被加工表面的擦摩,林料的塑性变形和切屑形成等有失。这些振动是由振动本身所产生的力来维持的。假如没有振动,那激动力也就没有了。由於偶然的原因而产生的刀具与工件的相对振动的结果,因而就改变了切屑从刀具前面上滑出的速度和工件表面在刀具后面上的滑动速度。由於速度的改变,摩擦力也就随著改变了。假使摩擦力随著速度的增大而降低(在相当大的速度范…     

低频复合振动钻削装置

1.两种单纯振动钻削的不足之处低频振动钻削一般都是采用轴向和扭转两种振动方式。轴向振动刀具对工件易产生轴向的冲击负荷,降低了工艺稳定性,同时要求刀具的刚性要好,否则易折断。扭转振动钻削是刀具与工件不分离的一种断续切削方式,因此切削热和摩擦热都集中在刀刃附近。刀具耐用度下降,工件易产生热变形。我们在实验中发现由于各种工件的材料的切削性能不同,工艺参数也不相同;有时由于切屑的积压划伤孔的表面,严重的则使刀具断裂,又由于进给量小,使生产效率不高。在此种情况下,采用低频振动切削是一种有效的改善措施。     

多自由度内共振系统的非线性动力学行为分析

为了深入研究多自由度内共振系统的非线性动力学行为,通过对切削过程中切削力变化状况的分析,建立了包含工件-刀架子系统的多自由度非线性系统的切削颤振模型以及系统的振动方程.基于Poincare映射和分岔理论,得到了系统随进给速度变化时的全局分岔图以及系统在速度变化过程中的运动状态和系统振幅的变化情况.MATLAB软件在1:2内共振时的数值仿真结果表明:在1:2内共振时,工件子系统运动状态主要为准周期运动和混沌运动,而刀具子系统运动状态主要为准周期运动.通过切削颤振的分析结果可知,当系统发生1:2内共振时,工件-刀具子系统除了产生自激振动外,还出现了比较复杂的单自由度自激振动系统中没有出现的多环运动和混沌运动,表明多自由度或弹性体系统会出现单自由度预测和解释不了的现象.     

约束阻尼在车削加工振动抑制中的应用

提出了一种利用约束阻尼结构进行切削减振的方法。考虑切削过程中的自激振动和强迫振动对工件加工表面的影响,为了减小车削过程中的振动,建立了粘弹性阻尼约束结构,借助模态试验和最小二乘法,获得加工过程中刀具振动随时间变化的连续曲线,并利用粗糙度仪测试了工件的加工表面粗糙度;利用Matlab绘制了切削深度随主轴转速变化的Lobe图。研究结果显示,利用含有粘弹性阻尼约束结构的刀具系统进行切削加工可以减小刀具的振动、提高工件的加工表面质量和增加极限切削深度。     

数控加工振动波纹的消除技术研究

切削加工的振动(颤振)问题仍是机加工生产中提高生产效率及产品质量的主要限制因素,它不仅会使生产率和工件加工精度下降,还会使刀具与机床设备损坏.数控加工中,产生加工波纹的主要因素是机床工件系统的振动为提高零件的表面加工质量,提高产品的质量,必须解决加工中的振动.为此,本文建立了一种包括机床的机座、机身、刀具、工件、夹具的振动模型,利用有限元技术解决由于机床振动产生的加工质量问题.     

锥形细长轴的车削加工

细长轴的直径和长度之比(L/D)一般都大于20,车削时机床-工件-刀具工艺系统的刚性较差,工件极易弯曲且产生振动,特别是加工锥形部分刚度更差.另外,由于细长轴热扩散性差,切削过程中切削热使工件产生的线膨胀,也会使工件容易产生腰鼓形、麻花形、竹节形等缺陷,不易获得满意的表面粗糙度及几何精度.因此车削锥形细长轴时,关键是要提高工艺系统的刚度,这对刀具、机床、辅助工具和工艺方法均有较高要求.     

切削振动中切痕形成的新机理

金属切削振动中现行的切痕形成机理把切痕看成是刀具——工件之间相对振动的简单再现,按照这种机理来分析机床——刀具——工件系统的动态特征往往使研究工作者陷入错误的结论或引起混乱。本文指出由于刀具付切削刃对工件表面前几转形成的切痕进行重复切削,切痕形成的机理比现行的简单再现机理复杂,因而提出一种新的概念来阐明切痕形成的机理可以为解决切削振动中某些关键问题提供正确的途径。     

激光超声复合切削硬质合金的刀具磨损及其对工件表面质量的影响

基于激光加热辅助切削和超声椭圆振动切削提出了激光超声复合切削加工工艺。采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具对YG10硬质合金进行了常规切削,超声椭圆振动切削,激光加热辅助切削和激光超声复合切削对比试验。检测了刀具磨损量、刀具磨损形貌、工件表面粗糙度以及工件表面形貌,并通过扫描电镜(SEM)对刀具磨损区域进行了能谱分析,同时研究了激光超声复合切削硬质合金时PCBN刀具的磨损及其对工件表面质量的影响。最后,与常规切削、超声振动切削及激光加热辅助切削进行了对比试验。结果表明:激光超声复合切削时刀具使用寿命显著增加,加工后的工件表面粗糙度平均值分别降低了79%、60%和64%,且工件表面更加平整光滑。激光超声复合切削硬质合金时,PCBN刀具的前刀面磨损表现为平滑且均匀的月牙洼磨损,后刀面磨损表现为较窄的三角形磨损带和较浅的凹坑和划痕;刀具的失效机理主要为黏接磨损、氧化磨损和磨粒磨损的综合作用。     

薄壁镂空型工件的加工变形控制及工艺优化

以复杂自由曲面为组成要素的薄壁镂空型工件,由于刚性差、结构复杂以及材料去除量大,传统加工中极易出现工件变形和振动,引起工件表面粗糙度差、刀具衔接痕迹重的缺陷.优化了薄壁镂空型工件设计方案,采用多轴定位与多轴联动加工组合的高速铣削工艺,研究了工艺系统的受力变形、热变形、减小刀具切削系统的振动、采用合适的切削参数等加工条件...