刀具角度对316H不锈钢切削力的影响仿真研究

316H不锈钢在切削加工中的切削力较大，其中主切削力对于工件表面质量和加工稳定性起着关键作用。由于刀具角度对切削力有很大的影响，因此建立了仿真加工316H不锈钢切削力的模型，运用正交实验方法仿真研究了刀具角度对主切削力的影响，并通过极差分析和方差分析相结合的方法研究了刀具主要角度与主切削力之间的关系。研究表明，主切削力与刀具前角呈负相关；与刀具刃倾角呈正相关，但是变化幅度很小；随着主偏角增大，呈现先减小后增大的变化趋势。     

刀具毛坯的经济车削加工

刀具毛坯的经济车削加工迄今，多数回转对称型刀具毛坯，是在凸轮控制的自动机上粗加工的，但当切削力过大时便难于加工了。凸轮控制的自动机，由于其结构的局限性，很难加工细而长的工件，更不能满足柔性生产的要求。至于选择何种型号的机床加工刀具毛坯，则优先考虑的是...     

刀具几何角度对高强度钢切削力影响的仿真研究

高强度钢切削加工中的切削力较大,其中主切削力、进给抗力是选择切削机床的重要依据.由于刀具角度对切削力影响很大,为此,建立了研究高强度钢切削力的仿真模型,通过正交仿真研究方法分析了刀具角度对切削力的影响,运用极差分析与方差分析对刀具主要几何角度对主切削力、进给抗力影响的主次进行了研究.结果表明,刃口半径对主切削力影响最大,前角对进给抗力影响最大,且主切削力、进给抗力均随刃口半径增加而增大,随前角增大而减小.     

外圆加工圆度误差复映正交试验研究

车床上车削外圆时,存在误差复映现象,工件毛坯的圆度误差会形成工件加工后的圆度误差。误差复映的大小可用误差复映系数衡量。误差复映系数与工艺系统刚度成反比,与径向切削力系数成正比。在实际生产中,当选定了机床、夹具、刀具和加工对象时,工艺系统的刚度是一个较稳定的值,基于此,从减少径向切削力系数着手,减少误差复映。径向切削力系数与切削速度υ、进给量f、车刀主偏角kr等参数有关。通过正交试验研究,确定了能减少圆度误差复映的合理切削用量和刀具主偏角。     

微织构刀具织构参数优化仿真研究

高温镍基合金在切削加工过程中,较大的切削力会产生较高的切削温度,造成刀具磨损严重、加工表面质量差等加工难题。在刀具前刀面加工区域,设计微观织构(微织构)可以改善切削加工中刀-屑接触面的摩擦润滑状态,从而改善刀具的切削性能。采用有限元仿真软件对正弦型微织构刀具进行切削镍基合金的仿真实验,通过正交实验研究正弦型微织构刀具的织构刃边距、织构宽度、织构间距、正弦曲线幅值和周期长度5个织构参数对刀具切削性能的影响,并优化了正弦型微织构刀具的织构参数。结果表明:正弦型微织构刀具的主切削力降低程度与织构参数密切相关,且织构参数对主切削力大小的影响程度依次为:织构刃边距织构间距织构宽度正弦曲线幅值周期长度。优化后得到的刀具切削力、切削温度和断屑能力优于优化前无微织构刀具。     

万能压板的结构设计与应用

加工工件时,为了达到所需的形位精度和尺寸精度,在加工前必须要先确保工件的被加工面相对刀具有准确的位置,同时由于工件定位后,在加工过程中还要受到切削力、惯性力以及工件自重的作用,使工件产生位移,从而破坏工件已定好的位置。为了使工件在加工过程中始终保证被加工面与刀具之间的相对准确位置,必须保证工件在加工过程中相对机床工作台的位置不发生变动。     

卵形齿轮范成加工模型和特性研究

在卵形齿轮范成加工中,刀具与毛坯间相对位置关系是卵形齿轮加工中控制精度和加工难度的关键。文中就范成法加工卵形齿轮时刀具和毛坯间的加工位置关系和啮合特性进行了探讨,建立了二者之间的关系方程,并用VC++程序对方程和加工过程进行了仿真验证。     

奥－贝球墨铸铁切削加工性的研究

分析研究了切削用量三要素对奥－贝球铁主切削力Ｆ２和刀具寿命的影响规律；从降低切削力的观点出发，优选了刀具材料。本文得出的结论及实验数据对奥－贝球铁的切削加工有指导意义，可作为有关部门切削加工的参考。     

奥－贝球墨铸铁切削加工性的研究

分析研究了切削用量三要素对奥－贝球铁主切削力Ｆ２和刀具寿命的影响规律；从降低切削力的观点出发，优选了刀具材料。本文得出的结论及实验数据对奥－贝球铁的切削加工有指导意义，可作为有关部门切削加工的参考。     

线切割工件变形的防治方法

线切割加工由于其加工精度高、切削力小、材料利用率高、加工成本低等优点，不但在模具加工制造领域有着广泛的应用，而且在刀具、样板加工、特殊材料加工等小批量零件加工方面也有广泛的应用，甚至在特殊工件的大批量生产中也有相应的应用。但是由于切割零件的毛坯内部存在着一定的内应力，而且钼丝走丝的路径一般在加工前就确定，所以零件在加工过程中就会因毛坯被切开而使材料的内应力得于释放导致毛坯未加工部分位置发生偏移，从而使零件经线切割加工后尺寸和形状出现一些偏差。有时可能因为超差过大导致零件报废。而检查机床、数控装置、程序都很正常，最后才发现报废是由于零件的加工应力释放导致的工件变形而引起的。     

WC-Ni3Al硬质合金切削奥氏体不锈钢的切削力及磨损研究

采用正交试验法对WC-Ni3Al硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢过程中的切削力及磨损性能进行研究,并对切削深度、进给量以及切削速度对切削力的影响进行分析。利用指数回归分析建立主切削力的经验公式,结合切削用量显著性分析对主切削力进行了对比分析。试验表明:切削深度对切削力的影响最大;与WC-Co硬质合金相比,WC-Ni3Al硬质合金刀具的切削力以及后刀面磨损均优于WC-Co刀具。     

匕首刀超声切削Nomex蜂窝芯复合材料切削力预测模型构建

蜂窝芯复合材料是广泛应用于航空、航天等领域的高性价比材料,但其加工过程中常因加工参数等原因造成芯格撕裂、破损等缺陷。切削力是衡量匕首刀超声振动切削Nomex蜂窝芯材料加工质量的重要物理量,为进一步优化加工参数,通过排除芯带粘接及切削位置对切削力的影响,建立匕首刀切削力预测模型,分析了在不同切削深度、进给速度、刀具前倾角及刀具侧倾角下匕首刀切削力的变化规律。实验结果及分析表明,修正及优化后建立的预测模型拟合情况良好,可用于预测对应变量对切削力的影响。随着刀具倾角的减小,切削力减小,且相较于前倾角,侧倾角影响更大。     

面向7B04铝合金壁板的残余应力分析与变形控制

分析毛坯初始残余应力释放与再平衡的关系与模型,通过裂纹柔度法测量和推导7B04铝合金毛坯板材残余应力分布状态,基于其应力曲线分布特征,应用ABAQUS有限元仿真法预测壁板零件的加工变形趋势,结合试件实际工况下加工变形情况,验证毛坯残余应力对零件加工变形的影响,提出优化零件在毛坯中的位置或适当增加毛坯厚度的方式控制零件加工变形;同时,应用X射线衍射法测量零件加工过程中表面残余应力状态,从而优化切削参数和刀具路径以减小切削加工引入的残余应力。     

基于最小切削力波动位置的数控铣削参数优化

针对铣削加工中由于切削力波动造成刀具磨损加快、表面质量不佳的问题,提出基于最小切削力波动位置对数控铣削参数进行优化的方法。通过切削运动学仿真,分析不同切削深度下切削截面传递频率的变化过程。基于切削刃螺旋线投影视图模型,根据刀具几何特征参数,计算最小切削力波动位置,用于指导切削深度、切削宽度的匹配,优化数控铣削参数。基于最小切削力波动位置对数控铣削参数进行优化,可以减小切削力波动,提高表面加工质量。     

基于声表面波原理的切削力测量智能刀具研究

切削力的测量对于监测加工过程以及获得高精度的零部件具有重要作用,为实现自适应加工提供切削状态参数。研究了一种基于声表面波原理的切削力测量智能刀具。能在切削加工中实现主切削力的实时测量,并具有无线、无源的测量优势,能够适应复杂的加工环境。建立了切削力与声表面波谐振器石英基片应变的关系模型,分析了声表面波谐振器谐振频率,得到了切削力与声表面波谐振频率偏移量的关系。实验结果表明,基于声表面波原理的切削力测量智能刀具能够实现切削力的实时测量。     

淬硬钢GCr15高速切削仿真对比分析

针对淬硬钢GCr15难切削问题,应用专业仿真切削软件对比模拟分析了PCBN和Al2O3(3Y)两种刀具二维切削状态下的切削性能。在相同的刀具几何参数和干式切削加工条件下,两种刀具的X向切削力基本相同,Al2O3(3Y)刀具的Y向切削力较大,切削力波动情况明显大于PCBN刀具,刀头等效应力最大值分布范围较大,且主要集中在刀具的后刀面靠近主切削刃处。Al2O3(3Y)刀具切削温度明显高于PCBN刀具,高温分布区域较大且主要集中在前刀面靠近切削刃处。研究结果表明,PCBN刀具与Al2O3(3Y)刀具相比,更适合淬硬轴承钢GCr15的干式切削加工。     

整硬麻花钻容屑槽与法向前角对钛合金钻削性能的影响

采用UG NX11.0软件建立了三种不同卷屑角的容屑槽,以锥面刃磨的方式构建钻尖三维模型。测量主切削刃的法向前角并绘制法向前角的分布曲线,分析三种曲线之间的关系。利用AdvantEdge有限元仿真软件模拟钻削过程中的切削力、切削形貌、切削温度和应力分布,并通过切削试验验证了有限元模拟的可靠性。结果表明：容屑槽卷曲角直接影响主切削刃法向刀具前角的分布,且主切削刃的法向刀具前角越大,切削越锋利,切削力越小;在一定范围内,随着容屑槽卷曲角α增大,轴向切削力减小,且切屑卷曲直径也越小,有利于排屑和提高刀具寿命。     

螺旋槽式枞树型叶根铣刀的毛坯预制工艺研究

枞树型叶根铣刀是加工汽轮机叶片叶根的重要工具,相比传统的直槽铣刀具,螺旋槽式枞树型叶根铣刀具有切削快、效率高、寿命长等优点,能减少刀具切削力和振动,提高枞树型叶根表面的加工质量。本文重点研究了螺旋槽式枞树型叶根铣刀的毛坯预制工艺,将NUMROTOPLUS、PRO/E、VERICUT三种软件结合创建刀具三维模型并预制成品毛坯,运用ANSYS软件对模型进行仿真,验证刀具芯厚、前角等参数的合理性;使用NUMROTO软件对刀具进行精加工路径规划与仿真模拟验证;采用SAACKE UWIF五轴工具磨床完成刀具的精加工,并对刀具进行检测,结果显示该工艺方案切实可行。     

车刀刃口圆弧半径的优选

通过对尖角与主、副偏角关系的分析,以及考虑刀具刃口圆弧对工件加工质量、切削力、 散热和刀具磨损的影响,确定优选刃口圆弧半径Ｒ＝２－３ｍｍ。     

基于DEFORM 3D的钛合金高速车削有限元仿真

应用DEFORM 3D软件对钛合金高速车削进行仿真研究,分析了不同切削参数下切削力和切削温度的规律,研究发现背吃刀量和进给量对主切削力的影响较大,切削力与主切削力变化基本一致,切削速度对主切削力的影响不明显,但后者对切削温度具有显著影响;研究了工件和刀具温度场的变化规律以及工件所受应力和刀具的磨损情况,发现最高温度出现在切削刃邻近2mm区域内,且温度最高处刀具磨损程度最大,工件最大应力在第一变形区和工件接触区邻近。