曲面型前刀面实际切削前角的建模与分析

采用向量矩阵的方法，建立了曲面型前刀面车刀实际前角计算的数学模型，利用该模型可以计算出法剖面、主剖面和流屑剖面内前角的大小，从而为车刀的结构设计和卷屑槽槽型的研究提供了基础数据。最后给出了计算实例并进行了分析。     

等前角剐齿刀设计计算方法

针对目前剐齿加工生产中加工工件表面质量差,左右齿面加工精度不一致的问题,提出了一种等前角剐齿刀的设计计算方法。根据待加工工件齿面的几何特征和剐齿加工的运动关系,基于曲面共轭原理,求取工件齿面共轭面;选择球面作为初始前刀面,以无理论刃形误差为目标,采用齿面共轭面与初始前刀面的交线作为切削刃;根据切削前角一致性原则对初始前刀面进行再设计,沿切削刃构造前刀面;通过模拟刃磨,求取一系列无理论刃形误差的切削刃,依次构造后刀面,最终获得完整的具有相等切削前角的剐齿刀具;通过计算实例验证该设计计算方法的可行性和有效性。     

球头铣刀等法前角前刀面的几何模型、NC 磨削模型和仿真

本文基于刀刃曲线方程，推导了球头等法前角前刀面的几何模型及其数控磨削模型。该模型保证球头前刀面法前角相等，并可实现螺旋形前刀面与球头前刀面一次走刀加工。最后，通过计算实例及加工过程仿真验证了上述模型的可靠性。     

硬齿面双圆弧齿轮滚刀的齿面方程及二次刀具廓形设计

论述了硬齿面双圆弧齿轮滚刀的结构特点，从双圆弧齿轮滚刀的基本蜗杆齿轮面方程出发，利用啮合原理推导出具有直沟负前角的滚刀的前刀面齿形计算公式和铲齿齿背的曲面方程，再利用齿背曲面和铲磨运动的关系求出铲磨滚刀的砂轮轴向载面廓形，并给出了负前角双圆弧滚刀铲磨砂轮截面的具体算例。     

滚刀前刀面径向性测量中的测头半径矢量补偿方法

给出了一种滚刀前刀面测量的测头半径矢量补偿方法。滚刀前刀面为复杂螺旋曲面,根据球形测头中心轨迹与被测螺旋曲面互为等距曲面的关系,推导出实测点到理论曲面的法向距离,进行测头半径矢量补偿从而获得精确的实测点集。     

AISI1045钢切削仿真过程的研究

基于ABAQUS建立了AISI1045钢的二维切削仿真模型,分析了应力的分布规律,并通过改变刀具前角,研究了刀具前角对切削力和前刀面温度的影响.结果表明,刀具前角增大,切削力会随之减小,而刀具前刀面温度会随之增大.分析结果有利于刀具的选择.     

整体硬质合金立铣刀前角测量方法的优化

前角是刀具的关键几何参数,对刀具使用有重大影响,由于实际加工后铣刀前刀面为不规则曲面,且刀尖由于许多因素也不会完整,前角的定义与测量历来成为行业的难题;本文对前角的定义提出一种更为合乎实际的思路,并用CCD镜头测量仪进行测量,以整体硬质合金立铣刀的横截面为研究平台,提出新的定位刀具轴线的方法,再结合测量深度,借助企业常用的CCD镜头刀具测量仪便可使通用整体式硬质合金立铣刀前角的测量精度得到很好的提高。     

凸曲前刀面插齿刀的AutoCAD二次开发

采用凸曲面作为前刀面的新构形插齿刀和传统插齿刀相比能够在保证构形精度的前提下有效提高刀齿的抗崩刃能力,是硬齿面齿轮加工刀具设计方面的创新。为了实现凸曲面前刀面插齿刀的应用和推广,开发其工艺数据库和工程图纸是十分必要的。基于ActiveX Automation技术采用Visual Basic语言对AutoCAD进行二次开发,得到凸曲前刀面插齿刀软件,具备凸曲前刀面插齿刀设计参数输入、工艺参数输出和自动工程绘图功能等。     

基于轮廓仪的螺旋铰刀前角测量方法

针对螺旋铰刀的前角测量难问题,给出螺旋铰刀的周刃前角定义,提出一种新的前角测量方法;此方法通过轮廓仪测得螺旋铰刀的前刀面形状曲线,应用Auto CAD软件对曲线进行处理,得到铰刀横截面的圆心,将前刀面曲线相对于横截面圆心的位置确定下来,选取不同的测量深度,测得铰刀的前角系列值。     

插齿刀前角对刀具耐用度及齿形误差的影响

1插齿刀前角插齿刀顶刃前角γ ,标准插齿刀采用顶刃前角γ=5°。由于前刀面是内凹圆锥面 ,插齿刀的侧刃也有了前角。插齿刀的侧刃前角应在和切削刃在基面中的投影相垂直的截面中测量 ,即在和基圆柱相切的N -N截面中测量 ,如图 1所示。侧刃上任意点A的前角γyc,可用下式计算tgγyc =tgγ·sinαy式中αy 为切削刃上任意点A处的渐开线压力角 ,cosαy=γbo/γy。可看到在侧刃各点处的前角γyc值是不等的 ,在接近顶圆处侧刃前角大 ,近根圆处侧刃前角小。插齿刀的前刀面为圆锥面 ,故侧刃形成一定的刃倾角。刃倾角在切削刃上各点不同 ,在任意点A…     

涂层刀具车削淬硬钢时前刀面摩擦系数的自组织特征

采用四种硬质合金涂层刀片对45和T10A淬硬钢两种材料进行了正交切削试验,通过所测得的三向切削力计算了前刀面平均摩擦系数,详细分析了前刀面摩擦系数随切削过程的变化情况,以及切削参数对摩擦系数的影响。结果表明前刀面摩擦系数随切削过程的进行迅速减小并趋于稳定,表征了涂层刀具切削淬硬钢时的自组织现象。     

基于UG的三维参数化曲面车刀建模及ANSYS强度分析

由于现代数控车刀设计有断屑槽,形成了不同形状的前刀面,本文利用UG强大的三维实体参数化建模的功能,建立了余弦柱面形前刀面车刀.并利用有限元软件ANSYS的分析功能,对相同前角下的余弦柱面形与平面形车刀进行强度分析.通过观察刀头内部应力、应变的大小,得出余弦柱面形前刀面比平面形前刀面车刀的刃磨强度高,为刃磨高强度的车刀提供依据.     

涂层刀具前后刀面摩擦下界面应力分析

基于任意拉格朗日欧拉方法(ALE)建立金属正交切削加工的热力耦合的有限元模型,获得不同速度下切削稳定时涂层刀具前后刀面的接触应力、剪应力以及温度场。通过对涂层刀具施加已获得的刀具表面的应力场和温度场,分析了不同速度下摩擦分界点变化的规律以及对涂层基体界面应力的影响。结果表明,随着速度的增大,摩擦分界点逐渐有向前刀面移动的趋势,表明磨损的方式开始从后刀面磨损向前刀面月牙湾磨损转变,这与切削试验结果一致。同时随着速度的增大,涂层界面应力突变更加显著,表明高速条件下涂层更容易破坏,且速度越高,前刀面涂层破坏的几率越大。     

Wear mechanism of the loose layer on the rake face of a new cemented carbide micro groove turning tool

The loose layer can appear on the rake face of a turning tool under certain cutting conditions and have an important influence on the rake face wear. In this paper, wear morphology and wear mechanism of loose layer on the rake face of the original turning tool and the new cemented carbide micro groove turning tool developed independently during the cutting process are studied, by the combination of theoretical analysis and cutting test. And the relationships between the diffusion wear and the adhesive wear of the loose layer on the rake face of the new micro groove turning tool are further analyzed and revealed. The research results show that the loose layer on the rake face of two turning tools is caused by the diffusion wear, which is formed by the brittleness-weakening of tool material in the region resulting from elements diffusion. Meanwhile, the wear degree of the rake face of tools is aggravated by the mutual promotion of diffusion wear and adhesive wear. In the normal wear stage, the degree of looseness and brittleness of the rake face of the original turning tool is greater than the one of the micro groove turning tool. In the severe wear stage, cobalt elements in the rake face of the two turning tools are dissolved and diffused in varying degrees, which further aggravates the brittle-weakening of materials in the region. But the degree of loose brittleness of the rake face of the original turning tool is still greater than the one of the micro groove turning tool. It can be concluded that the micro groove on the rake face of the new turning tool can improve the rake face wear to a certain extent.     

用CVD金刚石厚膜车刀加工硬质合金的研究

采用CVD金刚石厚膜车刀对K10硬质合金进行了不同安装前角下的切削加工试验,比较分析了刀具的磨损状况和加工表面粗糙度随前角的变化规律。结果表明,增大车刀安装前角的负值,可以抑制切削刃边缘的破碎及直线刃部的剥离破碎,提高工件的加工表面质量。     

钛合金铣削过程刀具前刀面磨损解析建模

钛合金Ti6Al4V作为典型的航空航天难加工材料,在其铣削过程中硬质合金刀具的磨损会降低加工过程稳定性,进而影响加工效率和已加工表面表面质量。刀具前刀面磨损会导致刀具刃口强度降低,并影响切屑的流向和折断情况。针对前刀面磨损机理进行分析并构建了月牙洼磨损深度预测模型。首先运用解析方法构建了前刀面应力场模型,得到切屑在前刀面滑动过程中的刀具前刀面应力分布情况及磨损位置。基于刀-屑接触关系的基础上建立了前刀面温度场模型。然后,基于所得刀具前刀面应力与温度分布,构建综合考虑磨粒磨损、粘结磨损与扩散磨损的铣刀月牙洼磨损深度预测模型,获得月牙洼磨损预测曲线;结合铣刀月牙洼磨损带沿切削刃方向分布的特点,建立了随时间变化的铣刀前刀面磨损体积预测模型。最后通过试验验证了切削宽度对前刀面磨损的影响规律,预测结果与试验测量值具有较好的吻合性。结果表明随着切削宽度的增加,月牙洼磨损深度及前刀面磨损体积都随之增加。研究结果为钛合金铣削用刀具的设计和切削参数的合理选择提供了理论基础。     

有限元法分析刀具前角对切削加工的影响

建立了热力耦合、平面应变、连续带状切屑的二维正交切削加工有限元分析模型。分析了刀具前角对切屑几何形状、切削力和切削温度的影响。结果显示刀具前角增大,切削力明显减小,切削温度降低,切屑厚度减小,切屑形状更为细长。     

多齿刀具加工金属长纤维的机理

研究了多齿刀具加工金属纤维的机理．研究发现．多齿刀具各细齿切削属双刃斜角切削．建立了双刃斜角切削模型并用实验验证，从理论上预测各细齿切削时的流屑角．根据流屑角计算各细齿的实际切削前角。结果表明．多齿刀具备细齿切削时具有很大的实际切削前角．这正是多齿刀具能够加工金属长纤维的机理。