计算机设计不等齿距端铣刀

本文对用计算机设计不等齿距端铣刀所涉及的几个主要问题进行了论述。根据金属切削理论及端铣过程的几何关系提出了单齿和多齿刀具的铣削力模型。对不等齿距端铣刀的实质进行了分析,并给出了设计结果。     

航空铝合金高速铣削加工的三维数值模拟

针对当前高速切削加工中模拟直角和斜角的有限元模型将变厚度切削层、螺旋形刀刃分别简化为等厚度切削层和直线形刀刃的不足,采用更接近实际的三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型,对航空铝合金7050 T7451进行了高速铣削加工数值模拟,得到了铣削过程的切削力、切削温度及切屑形状.通过高速铣削实验测得了切削力,在相同的切削条件下模拟结果与实验结果比较吻合,切削温度及切屑形状也与实际相符.研究表明,三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型可以准确模拟高速铣削加工过程,能够进一步用于研究切削参数与切削力、切削热之间的关系,进行切削参数及刀具寿命优化.     

减振面铣刀CAD系统开发

在综合分析端面铣削动态过程的基础上，运用不等齿距西铣刀减振理论、现代优化设计方法和ＣＡＤ技术，开发了新型面铣刀ＣＡＤ软件包．从而实现了不等齿距面铣刀台间角优化设计和绘制铣刀图一体化，提高了设计效率．该种新型减振面铣刀的切削性能优于传统的等齿距面铣刀，对提高工作的加工质量、刀具寿命和减振降噪都具有较明显的效果．     

减振面铣刀CAD系统开发

在综合分析端面铣削动态过程的基础上，运用不等齿距西铣刀减振理论、现代优化设计方法和ＣＡＤ技术，开发了新型面铣刀ＣＡＤ软件包．从而实现了不等齿距面铣刀台间角优化设计和绘制铣刀图一体化，提高了设计效率．该种新型减振面铣刀的切削性能优于传统的等齿距面铣刀，对提高工作的加工质量、刀具寿命和减振降噪都具有较明显的效果．     

刀具前角对螺纹铣刀铣削性能影响的仿真分析

为合理选择刀具前角,提高刀具使用寿命和螺纹加工效率,对某可转位螺纹铣刀铣削加工45号钢进行研究。借助金属切削工艺有限元软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,对比分析了不同刀具前角对切削力和切削温度的影响,进而优化选择合理的铣刀前角,为实际螺纹铣削加工刀具前角的选择提供参考。     

基于正交切削模拟的直齿圆柱铣刀前角优化

为了优化设计直齿圆柱铣刀前角以延长刀具使用寿命，建立了金属切削加工的平面应变有限元模型.该有限元模型基于切削加工的热 弹 塑性有限元方程和力学边界条件的简化，综合了切屑的几何和物理分离标准，利用修正的库仑摩擦定律定义了刀 屑间的摩擦.模拟了不同刀具前角和不同切削速度条件下的切削加工过程.结果分析表明，在相同材料去除率情况下，刀具前角越大，刀具前刀面上的切削温度越低，刀具具有较长的使用寿命.通过优化刀具前角，提高切削速度，切削力和切削温度变化较小，但是显著提高了材料去除率.     

微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真

为了研究微织构对球头铣刀切削性能的影响与表面微织构的抗磨减摩性能,通过分析微织构的设计理论,对微织构刀具和普通刀具切削钛合金TC4进行了三维动态切削仿真,对比分析了两种刀具在切削过程中切削力、切削温度及刀具磨损的变化.结果表明,在干式切削条件下,微织构刀具在切削过程中切削力降低了16%,切削温度降低了13%,磨损深度值是普通刀具的25%,但刀具变形变大.微织构在球头铣刀切削过程中能够减小切削力,降低切削温度,减小刀具前刀面的磨损,延长刀具寿命,但可能会影响加工精度.     

核电水室封头高效切削加工及刀具失效分析

水室封头是AP1000核岛核电站中蒸汽发生器的重要零部件,是典型的核电大型异型零部件.水室封头的整个加工过程复杂,工艺要求严格,刀具破损情况严重,生产效率极低,因此严重影响我国核电工业的发展.从水室封头加工工艺、水室封头材料SA508Ⅲ钢的加工特性、水室封头加工刀具的主要破损形式及原因等几方面进行分析和探讨,并对水室封头加工过程进行虚拟加工分析,针对水室封头加工的特点提出几种延长刀具寿命措施,并设计了专用层切车刀和仿形铣刀片,从而为提高水室封头切削加工效率和刀具寿命提供支持.     

刀具磨损监测技术及其在重型切削中的应用

在现代化切削加工系统中,刀具的磨损和破损会导致工件的报废甚至机床的损坏.刀具状态监测可以有效地改善磨损和破损给切削过程带来的不利影响,将刀具状态监测应用到重型切削水室封头过程中对于提高大型零件的加工效率及加工质量具有重要的意义.为了深入探讨刀具磨损监测技术及其在重型切削中的应用,以普通切削刀具磨损监测为研究对象,从信号...     

基于ABAQUS的航空7075铝合金切削二维仿真

针对切削过程理论分析和实际模拟仿真所遇到的问题,分析讨论在模拟金属仿真切削过程中材料的本构模型、失效模型、切屑的分离准则和热力耦合等关键性技术,并利用大型通用有限元仿真软件ABAQUS对7075铝合金切削进行二维切削仿真,模拟得到切削仿真过程中切削力、切削热、应力应变.结果表明:有限元仿真与实际切削加工中的理论相符;利用有限元的方法模拟切削仿真可靠实用.有限元模拟方法得到的各种结果为航空铝合金的切削加工的工艺参数优化、刀具优选和工艺规划奠定了基础,同时也为进一步有效控制整体结构变形提供了新的研究手段.