PCD木工圆锯片应力模拟分析

PCD木工圆锯片的锯齿结构参数直接影响其加工的表面质量及刀具寿命。本文采用有限元分析方法对不同结构参数的ф300 mm PCD木工圆锯片在切深ap10 mm,转速1 000 rpm切割条件下的应力状况进行了计算机模拟分析。结果表明,当前角γ固定为15°,后角α从12°增加到15°、18°,最大拉应力和最大压应力增加均小于5%,说明刀具后角对锯片应力的影响较小;当后角α固定为12°,前角γ从15°增加到20°,最大拉应力增加了约30%,说明增大刀具前角会显著增加锯片根部拉应力集中度;其最佳结构设计为前角γ=15°、后角α=12°,此时PCD圆锯片具有最小的受力状况。     

面铣刀具轴向跳动控制的应用研究

本文通过面铣刀具轴向跳动量对工件表面粗糙度和刀片寿命影响的应用研究,进而建立面铣刀具轴向跳动控制的依据。通过面铣加工粗糙度数学模型的建立,采用单齿、对齿及满齿的面铣加工切削实验,对所获得的工件表面粗糙度和刀片寿命进行实验分析。结果表明:刀具每齿进给量fz对工件表面粗糙度R_a有直接的影响,工件表面粗糙度R_a随刀具每齿进给量fz的减小而减小。且在刀片修光刃长度b_s≥f_z×z情况下,当刀具轴向跳动量H≥0.02 mm时,刀具轴向跳动量对加工后的工件表面粗糙度值基本没有影响;当刀具轴向跳动量H≥0.03 mm时,会对面铣刀具寿命产生较为显著的影响。     

金刚石涂层刀具铣削氧化锆义齿性能研究

氧化锆陶瓷义齿不论从材料的切削加工性,还是从义齿的结构特点上,对刀具的切削性能及寿命都有极高的要求。本文先对立铣刀加工预烧结氧化锆义齿的特点进行分析,得出义齿在加工中的失效主要是由切削冲击、过切和欠切引起的,然后通过刀具的寿命试验和磨损试验对金刚石涂层刀具和TiAlN涂层刀具进行了寿命、磨损的对比分析。在试验分析的过程中通过超景深显微镜对后刀面磨损带宽度和铣削距离进行记录,通过扫描电镜等仪器分析了两种不同涂层材料刀具加工后的前、后刀面磨损形貌和刀具的磨损机理。最终得出在磨钝标准:VB为0.1 mm的情况下,金刚石涂层刀具的寿命约是TiAlN涂层刀具的6.5倍,在切削过程中发生的主要磨损为磨粒磨损、化学磨损和冲蚀磨损。     

PCBN刀具干车淬硬钢时倒棱前角对切削力和刀具磨损的影响

PCBN刀具磨出负倒棱是为了加强刀具的刃口强度，以减少刀具加工时可能出现的破损情况。本文通过对PCBN刀具加工淬硬轴承钢GCr15的一系列试验数据加以分析，得出倒棱前角和切削力、刀具磨损之间的关系，进而得出在实际加工情况下应该采用的最佳倒棱前角值。试验表明：当倒棱前角取15度且切削速度为125m／s时，刀具具有最好的加工效果，不但切削力可以达到最小值，刀具磨损最轻，而且刀具寿命也达到了最大值。     

刀具摆角对复杂曲面轮廓精度的影响研究

目的通过优化五轴联动加工中刀具摆角参数,基于后置处理技术提高复杂零件表面加工的轮廓精度。方法针对回转轴非线性运动造成的刀具姿态误差过大会导致零件轮廓精度低,提出了一种摆角优化方法。首先,对回转轴线性插补产生的刀具姿态误差进行分析,控制回转角的摆动幅度大小和初始位置;其次,将线性插补后的刀轴矢量投射到理论上始末两点矢量构成的平面上获得新的插补矢量,通过线性插补刀轴矢量来优化刀具空间姿态;最后,以某叶轮试件通过仿真及实际加工实验进行了验证。结果通过摆角优化方法后,叶片轮廓与理论轮廓的轮廓误差由0.08 mm减小到0.04 mm,最大过切量也由0.03 mm减小到0.01 mm。刀具摆角优化后,能大大提高复杂曲面零件的轮廓精度。结论基于后置处理技术对五轴机床回转轴摆角进行优化,在通用算法基础上加载角度优化算法,开发专用的后置处理器处理G代码程序,是一种提高复杂曲面加工轮廓精度的可行措施。实验验证了该方法的有效性。     

薄壁件铣削加工刀具几何参数优化

针对汽车检具薄壁件铣削变形问题,通过改变铣刀的几何参数建立铣削单因素和三因素四水平的正交实验。利用有限元软件AdvantEdge和ABAQUS分别对铣削加工过程和加工残余应力引起的变形进行仿真,研究不同的刀具几何参数对工件变形的影响。采用田口法分析了刀具几何参数对加工变形的综合影响程度。结果表明:刀具后角对工件加工变形影响的最为显著,螺旋角次之,前角最不显著;获得AA5083铣削的铣刀刀具几何参数组合。通过实验对优化后的刀具几何参数的正确性进行验证,证明该方法是检具薄壁件加工中刀具几何参数优化选择的一种有效的方法。     

微棱镜反光阵列超声振动刨削试验研究

通过超声振动刨削加工微棱镜阵列的正交试验,分析了刀具材料、刀具工作前角、切削速度、第三次切削深度对微棱镜阵列表面质量和刀具寿命的影响。结果表明：刀具材料是试验指标粗糙度Ra、V形槽夹角β、加工后刀尖圆弧半径R的第一影响因素;第三次切削深度ap是磨损量NB的第一影响因素;切削速度v是四个试验指标的第二影响因素;当刀具材料选用PCD,刀具前角为-3.8°,切削速度为900mm/min,第三次切深为2μm时,微棱镜阵列表面加工质量好,刀具寿命高。     

大应变切削制备的超细晶纯铜切屑热稳定性的研究

采用不同前角的刀具对纯铜进行大应变切削加工,对获得的超细晶纯铜切屑进行不同温度的退火处理.利用扫描电子显微镜(SEM)和维氏硬度测量仪进行检测,分析不同前角和退火温度对超细晶纯铜切屑微观组织和力学性能的影响.结果表明:用0°前角刀具进行大应变切削加工后,切屑晶粒平均尺寸为0.3μm、硬度为160HV,在200～280℃...     

后角对纳米TiN改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备了用纳米TiN改性的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具。研究了后角对刀具使用寿命及前、后刀面磨损的影响。结果表明,后角为6°的刀具使用寿命最长,后角大于8°的刀具因崩刃而失效,这主要是由于切削刃强度降低和散热条件恶化所致。增大后角会使后刀面的边界磨损加剧,而过大的后角则使前刀面磨损加剧。纳米TiN改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的后刀面磨损是磨粒磨损、氧化磨损、扩散磨损和黏着磨损共同作用的结果。     

基于有限元的高速铣刀加工性能研究

以铜合金为例,应用有限元方法分析在高速加工时铣刀前角的变化所导致的应力应变的变化规律,为提高零件加工的安全性和表面加工质量以及更好地保护刀具等提供基础性数据,为优选前角提供参考。     

切割多管,板相贯坡口的改进方法

根据建立的相贯线的数学模型，不仅使数控切管机完成了常见的管－管、管－板相贯及Ｍｉｔｅｒ接头的切割，而且对于多管、板相贯坡口，根据Ｚ坐标最大原则改变原日本ＹＡＳＮＡＣ－４０００ＰＢ切割机的多次切割为一次切割。将生产效率提高了１￣３倍，并大大降低了生产成本。所采用的数学模型和实现方法及用该方法研制的中的程序，只需将切割角修正为电弧的倾角即可作为除导管架外类似的管桁架节点、自行架节点等机器人焊接的程序。     

基于Inventor的第三角投影法研究

基于Inventor的技术特点,介绍了第三角投影的原理、画图与看图的基本方法,并比较了第三角投影与第一角投影视图生成法和投影规律,探讨了如何迅速掌握第三角投影图和第一角投影图的转换技巧。     

小轿车气囊盖注射模设计

通过分析制件的使用和结构要求,选择TPE热塑性弹性体用热流道模具成型比较合理,介绍了成型零件、侧抽芯结构的设计及模具的结构特点,模具结构简单可靠而又经济实惠。     

一种新型断面角钢

热轧等边，不等边角钢直角处金属未被充分利用，易产生应力集中，且轧制难度大，因而对其断面进行了优化设计，提出一种新型圆弧角钢，其轧制容易，使用方便，可节约金属材料5%以上。     

Relationship between loading angle and displacing angle in steel bolt shearing

When subjected to shear loading condition, a steel rock bolt will become bent in the field close to the loading point in situ. The bolt is deformed as the joint displacement increases, which can mobilize a normal load and a shear load on the bolt accordingly. In this work, the relationship analysis between the displacing angle and loading angle is carried out. By considering elastic and plastic states of rock bolt during shearing, the rotation of bolt extremity can be calculated analytically. Thus, the loading angle is obtained from displacing angle. The verification of analytical results and laboratory results from reference research implies that the analytical method is correct and working. In terms of in-situ condition, the direction of the load acting on steel bolt can be predicted well according to the direction of the deformed rock bolt with respect to original bolt axis.     

复合加载方式作用下熔合线上含裂纹焊接接头的裂端场与断裂参量

针对复合载荷作用下熔合线含裂纹的焊接接头,应用弹塑性有限元方法分析了其裂端应力场的分布规律.并对不同组配焊接接头的COD断裂参量及其复合角进行了数值计算,讨论了加载角度和接头强度组配对焊接接头断裂行为及断裂参量的影响机制.研究结果表明,对于复合载荷作用下的熔合线含裂纹焊接接头,其裂端应力场同时受到加载角度以及材料非均匀性的影响.当加载角度较小时,复合载荷对接头性能的影响相对于接头组配的影响更为显著.而当加载角度达到并超过30°时,情况与之相反.     

表面粗糙度对硅橡胶材料表面超疏水性的影响

采用一种简单的方法制备出了硅橡胶超疏水性表面;将模具内表面做成一定的粗糙度;按照常规成型工艺,将液体硅橡胶浇注在模具内使其固化,待固化完毕后脱去模具,得到不同粗糙度的表面.经过接触角测量仪测定和扫描电子显微镜分析,结果表明:当硅橡胶表面粗糙度Ra=6.63 μm时,在其表面形成了类似于荷叶的乳突结构;在乳突表面还有亚微米级的小颗粒存在,形成了微米亚微米两级的粗糙结构,材料表面与水的静态接触角为153.5°,滚动角为8°,材料具有超疏水性;当硅橡胶表面粗糙度 Ra<6.63 μm时,材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而增加,当Ra=6.63 μm,静态接触角出现最大值153.5°.当表面粗糙度Ra>6.63 μm,材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而减小.     

疏水/超疏水Ti合金表面液滴的运动特性

采用激光加工技术在Ti6Al4V合金表面构建点阵微结构,利用自组装分子膜技术在微结构表面沉积低表面能物质,制备疏水/超疏水表面。采用自制测试系统测试液滴在试样表面的静态接触角和滚动角,用高速摄像机拍摄液滴滴落到试样表面的运动过程。结果表明,经激光加工和低表面能修饰可构建Ti6Al4V疏水/超疏水表面,其最大接触角为151.4°,表面静态接触角随点阵间隔的增大而减小;液滴静态接触角与液滴滴落高度相关,同一表面上的液滴静态接触角由最后一次滴落高度决定。液滴滴落到水平试样表面的铺展系数由试样表面粗糙度和静态接触角决定,表面粗糙度和静态接触角越大,液滴铺展系数越小。当滴落高度从0 mm增大到20 mm时,铺展系数的增大幅度约为50%。     

Investigation of the effect of rake angle and approaching angle on main cutting force and tool tip temperature

This paper deals with the comparison of measured and calculated results of cutting force components and temperature variation generated on the tool tip in turning for different cutting parameters and different tools having various tool geometries while machining AISI 1040 steel hardened at HRc 40. The geometric variables (approaching angle and rake angle) of the tool were changed using selected cutting parameters; thus, the cutting force components and temperature variations on tool face (in secondary shear zone) were determined. The selected cutting variables and the tools in different geometries were tested practically under workshop conditions. In this way, the essential information about the validity of selected values was obtained. During the tests, the depth of cut and cutting speed were kept constant and each test was conducted with a sharp uncoated tool insert. For making a comparison, the main cutting force/tangential force component for different cutting parameters and tool geometries were calculated by Kienzle approach and the temperature values were calculated based on orthogonal cutting mechanism. Finally, the effects of cutting parameters and tool geometry on cutting forces and tool tip temperature were analysed. The average deviation between measured and calculated force results were found as 0.37%. The cutting force signals and temperature values provided extensive data to analyse the orthogonal cutting process.     

侧抽芯机构的斜导柱有限元分析

通过改变斜导柱倾斜角α及厚度d,运用Pro/Mechanica软件对斜导柱进行有限元分析,得出影响斜导柱受力状况及使用寿命系数的规律,对斜导柱参数的选择给出指导意见,为注射模的设计提供一定参考。