7075-T651铝合金薄壁件加工仿真研究

针对薄壁件加工中难以选择刀具几何参数和切削参数等问题,基于金属切削仿真软件Advant Edge建立了硬质合金圆柱铣刀高速铣削7075-T651铝合金薄壁件有限元模型,采用单因素试验法仿真分析了切削参数对切削力、切削温度的影响,以及圆柱铣刀的前角和刀尖圆弧半径对切削性能的影响。为薄壁零件加工中选择合理刀具几何参数与切削参数提供了可靠的依据。     

基于ABAQUS的切削仿真加工研究

在金属切削加工中,切削力的大小和切削温度的高低是金属切削加工过程中重要的性能指标,通过改变切削参数可以优化切削力、切削温度进而提高加工效率和质量。本文利用ABAQUS对30CrMnSiA材料的切削过程进行了仿真分析,运用回归正交试验方法研究切削速度、切削深度、刀具角度等参数对切削过程中产生的切削力、切削温度的深度影响,并分析了刀具网格类型与疏密度对切削过程的影响。     

PCD刀具几何参数对铝合金切削力的影响

研究了不同几何参数的PCD刀具车削铝合金时切削力的变化规律。分别改变刀具的前角、后角和刀尖圆弧半径三个几何参数进行单因素切削试验,通过Kistler测力仪获取三向切削力,通过所获试验数据分析了金属切削过程和PCD刀具几何参数对切削力的影响。     

切削颤振特性的影响因素

针对金属切削加工过程中经常出现的振动现象,对切削颤振发生的各种原因及影响因素进行了分类,并从刀具和切削参数的角度进行了详细分析。     

有限元分析在钛合金叶轮加工中的应用

在金属切削加工中,刀具几何参数是影响刀具耐用度的主要因素之一。以刀具前、后角度为研究对象,采用有限元分析方法,通过对TC4材料叶轮的切削仿真,得到了不同刀具几何参数下的钛合金材料切削温度云图,通过对切削温度云图的对比、分析,确定了合适的刀具几何参数,并应用于指导现场生产。经过在实际生产中的应用发现,刀具的耐用度提高了约30%,为实际生产中工艺参数的确定及刀具设计提供了理论依据。     

金属切削过程中切削热和切削温度场的仿真分析

切削热的产生和由它导致的切削温度是影响金属切削状态的重要物理因素之一。笔者通过45#圆钢在几种不同切削速度下的温度场的仿真分析,直观的表现出切削速度对金属切削热的影响,从而对优化切削参数和研究刀具磨损机理提供方法依据。     

基于正交试验的喷丝板微孔刀具结构参数对切削性能的影响分析

采用金属切削有限元仿真软件DEFORM-3D建立了喷丝板微孔刀具切削的有限元模型,并基于正交试验表的设计方法,设计了4水平3因素的正交试验表。以刀具切削过程中的轴向力和扭矩作为刀具切削性能影响参数的评价指标,根据正交试验的极差分析结果,确定了喷丝板微孔刀具切削性能评价指标诸因素的影响程度排序。通过对刀具不同结构参数的分析,得到了各结构参数对刀具切削性能影响的变化规律,可为进一步的喷丝板微孔刀具的优化设计提供参考。     

铌基合金切削加工过程中刀具优化研究

通过研究硬质合金和CBN刀具切削加工铌基合金材料过程中的加工性能,优化出适合铌基合金材料零部件超精密切削加工的刀具材料。通过硬质合金刀具在铌基合金材料切削加工过程中切削三要素(切削速度、进给量和切削深度)的正交切削加工试验,研究了其对切削加工表面粗糙度的影响,建立了硬质合金刀具切削加工铌基合金材料表面粗糙度预测模型,并利用AdvantEdge金属切削有限元仿真软件开展了切削工艺参数对切削加工过程的影响。     

提高刀具耐用度的又一途径——绝缘切削的研究

如何减少刀具磨损是金属切削加工的基本研究课题之一。通常认为刀具磨损是由机械、热、化学及金属冶金特性等引起。但是除此之外,从研究金属切削加工中各种热电现象中发现,加工时的热电效应也是影响刀具磨损的重要因素。当然,在切削区存在的热磁效应、电磁效应以及切削时的高温表面的热电子发射等现象也会不同程度地影响刀具的磨损。     

基于ANSYS的高速五轴数控加工中心球头铣刀切削温度仿真研究

以VMC656高速五轴数控加工中心为研究对象,研究了采用球头铣刀进行切削时,切削热所产生的温度对工件加工精度的影响。基于传热学和金属切削理论,建立了数控加工中心高速切削铝材时球头铣刀温度场数学模型,利用有限元软件ANSYS,仿真分析了球头铣刀在典型工况不同切削参数条件下温度场分布及变化规律,以及切削速度、切削厚度、进给量等参数对切削温度的影响。研究结果表明,在金属切削过程中,切削温度对刀具寿命和工件加工精度都有很大影响,因此必须采取措施,降低切削温度,有助于提高刀具寿命和加工质量。     

中碳钢车削过程中切削用量对热电效应的影响

在金属切削过程中,刀具与工件材料间会产生热电效应。本文采用YT15硬质合金刀具开展中碳钢的切削试验,旨在分析加工过程中各切削参数对热电参数的影响,以及刀具加工时间、磨损状况和热电参数值间的关系。据此,可根据热电参数值的变化规律来预测刀具磨损,以便在加工过程中适时换刀,提高工件加工质量。     

金属切削刀具后刀面的切削热研究

在以往的金属切削热研究中,认为刀具后刀面处产生的切削热很小而被忽略。文章应用平面热源法,建立了刀具后刀面与工件摩擦面的切削热模型,推导了该摩擦面的切削热分配和切削温度理论计算公式,对影响后刀面切削热的主要因素进行了分析。研究结果表明,当刀具后刀面磨损带宽度达到一定程度时,则刀具后刀面处产生的切削热不能忽略。     

氮化碳涂层刀具干式切削研究

通过与传统湿式切削加工的对比,介绍了金属干式切削加工的技术优点和发展趋势,分析了氮化碳涂层刀具的特点。通过干式切削淬火钢的试验,分析了涂层刀具干式切削加工的技术特点及刀具的磨损机理。试验表明,氮化碳涂层能够很好地保证干式切削的进行,涂层一旦磨损,刀具很快磨损;切削参数中切削速度对刀具寿命影响最大。     

刀具在航空壳体高速切削中的影响研究

高速切削作为一种高效切削的加工方法在航空领域中已广泛应用。影响高速切削的因素非常多,其中刀具对于高速切削有着重要的影响,刀具自身的结构、材料和几何参数,刀具的夹持系统以及加工工艺等直接影响高速切削的效率。通过对刀具自身相关参数及与刀具相关的因素进行分析,结合航空壳体零件在实际加工中的应用实例,进一步掌握刀具在高速切削中的影响,从而提升高速切削在实际应用中的效果,降低企业的加工成本。     

磁化切削—一种新型的切削加工方法

一、前言在金属切削加工中,如何减小刀具的磨损、提高刀具的耐用度、改善加工表面质量,提高切削效率和降低加工成本,一直受到人们的关心与重视。通过采用新型刀具材料、合理选择刀具的几何参数与切削液,优化切削加工参数等传统的措施,是可以取得明显的成效,并需要进行继续深入的研究。但是,另一方面,还需要大力开发新的加工方法。随着科学技术与工业的发展,人们将声、光、热、电、磁等外加能量导入传统切削加工的切削区,使之有利于增强刀具在切削过程中的优势,这种可以称之为特种切削加工的疗法,为国内外金属切削界所瞩目,认为这是提高金属切削效益,具有很大潜力     

45钢的切削力试验研究

在切削加工中,切削力是一个重要的物理量,它是合理制定切削参数的重要依据。切削力对产生切削热影响很大,当切削热过高时会导致刀具的磨损加快,降低刀具的耐用度,影响零件加工表面质量和刀具的使用寿命。通过建立切削加工试验平台,用单因素和多因素车削45钢试验,分析并建立切削力与切削速度、切削深度和进给量之间的影响规律,揭示45钢与切削参数之间的内在联系,为加工提供理论依据,指导实际生产。     

基于LabVIEW的切削温度与切削力综合测量系统

切削力与切削温度是金属切削过程中两个重要的状态参量。测量切削力与切削温度,可以研究切削机理、计算功率消耗、优化切削用量和刀具几何参数。通过监控切削力与切削温度的变化可以预报在切削过程中刀具磨损或破损,反映切削用量合理性、机床的切削状态,以便及时修正切削条件,提高切削效率,降低零件的废品率。     

铍铜合金断续切削过程切削参数对后刀面温度的影响

为了分析切削参数对刀具温度的影响,以期在加工过程中改善刀具磨损和提高加工质量。采用以断续车削代替铣削加工的仿铣削试验平台,选取热电偶法对断续切削过程中不同切削参数下的后刀面温度进行测量,通过正交试验和单因素试验研究了切削参数对刀具温度的影响。结果表明,在v=200m/min,f=0.15mm/r,a p=0.75mm时,刀具温度最低,切削速度v和进给速度f对刀具温度的影响高度显著,背吃刀量对刀具温度的影响并不显著。在铍铜合金断续切削过程中,刀具温度在v=500m/min出现峰值,随着进给量的增大,刀具温度呈减小趋势,在f=0.11mm/r出现突变的趋势,与后刀面上的热量生成、热源移动和分配等因素的影响密不可分。     

马氏体不锈钢铣削加工刀具磨损及切削参数优化的实验研究

针对铣削马氏体不锈钢时出现的刀具磨损严重、加工成本过高的问题,采用全因素实验设计方法研究了不同切削参数下刀具的磨损规律以及刀具寿命情况。研究结果表明:切削速度对刀具寿命的影响程度最大。在中低速切削时,刀具磨损过程存在正常的3个磨损阶段,进给量与切削深度对刀具寿命的影响程度相差不大;在中高速切削时,刀具磨损呈现线性规律,进给量对刀具寿命的影响程度明显高于切削深度对刀具寿命的影响程度。此外还以利润最大化为优化目标,提出了一种新的切削参数优化指标,并通过实验证明该指标可以较好地反映加工成本,对降低加工成本具有指导意义。     

刀具几何参数对钛合金TB6切削力的影响研究

切削力是金属切削过程的重要物理参数之一,直接影响到工件质量、刀具寿命、机床功率消耗,是分析设计机床、刀具、夹具的重要因素。本文使用田口方法,以切削力为指标,对刀具几何参数中的前角、后角、螺旋角进行了分析优化。采用L9(34)正交试验表,设计了不同几何参数的刀具,对每组参数组合进行了切削试验,得到了在相同切削条件下的切削力。利用信号与干扰比分析、方差分析研究了不同几何参数对切削力的影响,获得了切削力最小情况下的刀具的最优几何参数组合。最后,使用优化后的几何参数实际验证了该方法的有效性。