高速加工切削热产生机理及监控技术研究综述

在概括总结了高速加工主要特点的基础上,分析了高速加工切削热产生机理及目前的研究状况,构建了基于光学、软测量技术和网络通信的计算机刀具综合监控系统,重点从高速加工切削温度场建模和数字仿真、切削温度测量和实时监控等方面论述了切削热产生机理及监控技术的研究思路,最后指出了高速切削刀具种类和刀具参数的选择方法,以及高速切削虚拟仿真软件研制等方面存在的技术难点,这些工作为高速加工应用的基础理论研究提供了技术支撑.     

高速加工切削热产生机理及监控技术研究综述

在概括总结了高速加工主要特点的基础上，分析了高速加工切削热产生机理及目前的研究状况，构建了基于光学、软测量技术和网络通信的计算机刀具综合监控系统，重点从高速加工切削温度场建模和数字仿真、切削温度测量和实时监控等方面论述了切削热产生机理及监控技术的研究思路，最后指出了高速切削刀具种类和刀具参数的选择方法，以及高速切削虚拟仿真软件研制等方面存在的技术难点，这些工作为高速加工应用的基础理论研究提供了技术支撑。     

切削加工的现状与展望

本文从刀具材料、刀具设计和被加工材料等方(?)介绍了近年来切削加工技术的状况;提出了作者对切削加工系统的理解,指出刀具、机床、坯料三者是相互联系的有机整体,最佳切削条件的选取,受此三者的制约。此外。文章还探讨了切削加工技术的发展趋势。     

硬质合金刀具高速干车削Ti6Al4V切削力及刀具寿命研究

主要对硬质合金刀具在较高的速度范围内干车削Ti6Al4V进行了正交试验。获得了干切削状态下切削力与刀具寿命的经验公式,分析了切削力、刀具磨损与切削路程-试验时间的关系,同时研究了刀具的磨损形态和磨损机理,粘结、扩散、氧化是硬质合金刀具的主要磨损机理。最后。通过对刀具寿命-切削效率的分析,给出了硬质合金刀具在干切削状态下合理的切削参数。     

对立方氮化硼车刀在“干切削”条件下发生的CBN→HBN可逆转化的探讨

立方氮化硼(CBN)车刀具有高硬度、高热稳定性,就决定了它具有“高红硬性”。利用高速切削产生之热量软化难加工材质,从而改善加工性能是立方氮化硼车刀之所以能切削某些难加工材质之关键所在。实验发现:在“干切削”条件下,在CBN 刀具之高温区发生了CBN(?)HBN 的可逆转化。经检测判明可逆转化起始于晶界微晶区。经模拟试验证实:氧和氧化物对实现CBN(?)HBN 的可逆转化起到了催化剂作用。否定了关于金属钴在CBN 可逆转化过程可以起触媒作用的说法。与此相反,金属钴能通过减少氧化气氛而有助于减少CBN(?)HBN 的倾向。得出的有关结论为提高CBN 刀具使用寿命和深入探讨超硬刀具磨损机理提供了某些线索和依据。     

聚晶金刚石刀具振动切削不锈钢技术研究

使用聚晶金刚石刀具进行了超声波振动切削不锈钢的实验研究,研究了切削方式对切削力及已加工表面粗糙度的影响规律。通过对刀具磨损区微观形貌的观测,分析了PCD刀具切削不锈钢时的磨损机理。结果表明,化学磨损在金刚石刀具切削黑色金属时占主导地位。超声振动切削可明显减小切削变形、切削力及刀具磨损。     

PVD涂层刀具切削天然砂岩失效机理分析

论文针对涂层刀具与石材加工的研究现状,提出了使用PVD涂层刀具加工天然石材。通过实验得到不同切削参数条件下切削力的变化,分析具体切削参数下刀具的磨损情况,得到了PVD涂层刀具切削天然砂岩的磨损机理及失效机理。     

硬岩切削刀具切削性能研究

本文在对硬岩切削机理和切削力进行了系统研究的基础上,进一步通过切削实验,对硬岩切削刀具材料、刀具几何参数和切削参数等进行了优选;分析了切削硬岩时的刀具磨损和破损特征。本文结论可供实际生产参考使用。     

硬质合金刀具高温磨损过程机理分析

大型加氢筒节零件采用难加工材料,在加工过程中刀具常会因为高温高压而磨损失效,严重影响刀具寿命,阻碍生产率的提高。为了研究切削温度对硬质合金刀具磨损机理的影响,设计并进行了2.25Cr-1Mo-0.25V钢切削试验,分析不同切削参数下刀具的高温磨损机理,并通过有限元仿真方法进行了验证,获得不同切削参数下切削温度对刀具磨损的影响规律,为刀具的设计开发和切削参数的优化提供了理论参考。     

硬质合金刀具切削Ti6Al4V的磨损机理及特征

为研究硬质合金刀具在不同切削速度下切削钛合金时,刀具材料中的合金成分对刀具磨损机理及特征的影响,采用YG8、YT15和YW2三种牌号的硬质合金刀具进行干切削Ti6Al4V试验。研究切削速度分别为48 m/min、71 m/min、100 m/min时,三种硬质合金刀具的磨损形貌与磨损机理,分析在低、中、高速切削时三种刀具的磨损机理对其磨损速度的影响。结果表明:低速切削时三种刀具均以黏结磨损为主;高速切削时YG8刀具仍以黏结磨损为主,YT15刀具在发生黏结磨损的同时会产生一定程度的扩散磨损和氧化磨损,YW2刀具的磨损中黏结磨损、扩散磨损和氧化磨损占据同样地位;高速切削时选用YW类刀具更为适合。     

微切削加工技术

在探讨切削技术发展动力的基础上给出了机械加工的尺度划分方法。通过综述微制造技术,介绍了微切削加工装备和微切削刀具,提出了利用应变梯度塑性理论进行微切削机理研究的设想,从分子动力学模拟仿真、最小切削厚度、切屑形态、微切削力、切削温度、工件材料的微量加工性、刀具变形、表面粗糙度与切削稳定性、毛刺、积屑瘤、刀具磨损等不同方面分析了微切削机理的研究现状和存在问题。最后介绍了微铣削CAD/CAM技术,并指出了微切削加工技术的发展趋势。     

刀具在高速切削时的磨损机理研究

分析了高速切削时刀具的磨损形态,综述了典型高速切削刀具材料在高速切削时的磨损机理,讨论了高速切削铸铁时,陶瓷刀具、金属陶瓷刀具的磨损寿命.     

切削介质对微细铣刀磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究.在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律.同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质.结果表明:四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质.为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值.     

高速切削钛合金PCBN刀具损坏机理的研究

通过扫描电子显微镜(SEM)观察和能量分散光谱(EDS)扫描分析,对PCBN刀具高速切削钛合金Ti6Al4V时的刀具损坏机理进行了研究,发现PCBN刀具损坏机理主要是机械磨损、氧化磨损和脆性破损。研究还证明了在不同的切削条件下,占主导地位的损坏机理有所不同,当切削用量处于低水平或切削初期和中期时,以机械磨损为主,而随着切削用量的增加或是切削后期,切削热增加,氧化磨损和脆性破损越来越突出。     

基于银虎涂层的方肩铣刀切削性能试验研究

为了研究银虎涂层方肩铣刀刀片的切削性能,进行不同刀具涂层材料的方肩铣刀切削表面质量和使用寿命的对比试验研究。利用不同刀具涂层材料的方肩铣刀分别对合金工具钢40Cr Mn Mo7和灰铸铁HT300进行切削试验,并对样件的加工表面质量和切削寿命进行对比分析。研究结果表明:具有银虎涂层的方肩铣刀刀片加工表面质量好、刀具切削寿命长,具有强力、高效、精确、可靠的加工特征。     

高速切削刀具的研究

高速切削已经成为先进制造工艺的关键技术，集中了机床、工具、控制系统等相关技术多年的研究成果。本文从高速切削的机理出发，分析高速切削对刀具材料、刀具几何结构及刀具装夹防护系统的要求，研究高速切削刀具的设计特点。     

切削介质对微细铣刀磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究.在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律.同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质.结果表明:四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质.为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值.     

刀具温度场的有限元分析

建立了正交切削的热传导分析模型,采用有限元法中的Lagrange法研究刀具的温度场,并分析刀具前角、进给量 对切削温度的影响规律,为研究刀具磨损机理、提高刀具寿命提供有用的参考数据。     

粗粒度人造多晶金刚石用作超精切削加工刀具材料的可能性

用粗粒度的人造多晶金刚石刀具进行车削试验．从理论和实验两方面对此种刀具切削形成超精密加工表面的机理进行了研究，提出了＂微量切削过程中．人造多晶金刚石刀具多点切削、单点成形＂的观点。在与天然单晶金刚石刀具的切削试验结果以及天然单晶金刚石刀具超精切削加工生产条件进行对比之后，验证了粗粒度人造多晶金刚石用作超精切削加工刀具材料的可能性。     

多齿刀具切削机理及其在金属纤维制造中的应用

研究了一种新型刀具——多齿刀具的切削特点和机理 :该刀具切削时多个细齿同时参与切削 ,具有分屑作用 ;各细齿具有较大的实际切削前角。并从理论上分析了实际切削前角与各参数的关系。通过实验研究了该刀具在金属长纤维制造中的应用及如何选择刀具参数和切削用量。实验表明 ,该刀具能同时制造多根当量直径在 5 0μm以下的长纤维