不同涂层刀具铣削退火H13钢加工性能研究

为了研究退火后的H13钢的切削加工性能,采用多种Ti化合物涂层刀具进行铣削退火H13钢试验,分析了不用的涂层材料刀具与切削力、切屑形态以及刀具磨损状况之间的关系。研究得出:TiAlN涂层刀具受到三个方向的力比TiN涂层刀具以及TiC涂层刀具受到的力小;TiAlN涂层刀具切削后后刀面磨损较小,TiN涂层刀具次之,TiC涂层刀具后刀面损伤面积最大;TiAlN涂层刀具切削产生的切屑大多呈现细长卷曲的形状,且切屑长度适中,切削性能最佳。     

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研究

为了研究不同涂层刀具切削淬硬H13钢的切削性能,进行了多层Ti化合物涂层、TiAlN涂层以及MTTiCN厚Al_2O_3TiN涂层材料刀具车削加工淬硬H13钢试验,分析了不同的涂层材料刀具与切削力、切削温度、涂层刀具磨损以及刀具寿命的关系。研究得出:多层Ti化合物涂层刀具受到三个方向的力都大于其它两种涂层的刀具,而且切削温度最高;用TiAlN涂层刀具切削时温度最低;切削过程中三种刀具后刀面磨损程度不同,发现多层Ti化合物涂层刀具磨损最为严重,寿命最短;MT-TiCN厚Al_2O_3Ti N涂层材料刀具比多层Ti化合物涂层刀具寿命长30%;TiAlN涂层刀具的切削寿命最长比多层Ti化合物涂层刀具寿命长45%。     

AlCrN涂层刀具对Ti6Al4V的干铣削与磨损性能研究

在JTVC650B立式加工中心上分别使用未涂层刀具和AlCrN涂层刀具对45钢进行单因素干铣削试验,探究两种刀具对铣削弯矩性能的影响;采用AlCrN涂层刀具对Ti6Al4V进行干铣削试验,运用单因素试验法研究铣削方式和铣削要素对铣削弯矩的影响,并利用正交试验法结合方差分析和信噪比分析,研究AlCrN涂层刀具干铣削Ti6Al4V的最优铣削参数组合,并对AlCrN涂层刀具磨损区域进行SEM和EDS分析。研究表明：相对于未涂层刀具,采用AlCrN涂层刀具能够有效降低铣削过程中产生的弯矩;铣削Ti6Al4V时,AlCrN涂层刀具采用顺铣的方法比逆铣更优;铣削弯矩随着主轴转速的增加而逐渐减小趋于平稳,随着进给量和铣削深度的增加而增大,最优铣削参数为A3B1C1;AlCrN涂层刀具磨损区域存在磨料磨损、黏结磨损和扩散磨损。     

高强度钢干式铣削替代半精磨的试验研究

采用硬质合金刀片(YW1)和涂层刀片(YB415)进行了高强度钢的干式铣削代替半精磨试验研究。根据试验结果,确定适合加工该型号高强度钢的刀具材料和切削用量。以这两种刀片在不同切削用量条件下的耐用度、加工表面粗糙度和主切削力作为刀具加工性能的评价依据,同时研究了刀片的磨、破损机理和卷、排屑稳定性。试验结果表明:涂层刀片干铣削高强度钢的加工性能优异,工件加工表面质量达到半精磨水平。     

淬硬钢的铣削加工

介绍适合于淬硬钢铣削加工的刀具材料与刀具涂层技术。针对淬硬钢的铣削加工,通过切削实验,比较硬质合金铣刀不同涂层材料的切削性能,探索适合高度金属材料的高速加工方法。     

超细晶粒金刚石涂层刀具高速铣削石墨的切削性能研究

选用超细晶粒和粗晶粒金刚石涂层的双刃整体硬质合金平头立铣刀,在相同切削参数下进行石墨的高速铣削加工试验.试验结果表明:超细晶粒金刚石涂层刀具具有良好的表面涂层性能,在切削过程中刀刃磨损均匀缓慢,刀具的使用寿命和工件的加工表面质量都优于粗晶粒金刚石涂层刀具,适合石墨等硬脆材料的高速切削加工.     

高速铣削高强度钢时涂层刀具磨损及对工件表面温度的影响

使用涂层硬质合金刀具对AF1410高强度钢进行长时间高速铣削试验,研究高速铣削高强度钢时的刀具磨损及其对已加工表面温度的影响。结果表明：CVD TiCrN+Al₂O₃+TiN涂层硬质合金刀具能够长时间对AF1410高强度钢进行稳定铣削,切削过程中,刀具磨损以后刀面的正常磨损为主,前刀面磨损量较小;工件已加工表面温度较低,随刀具磨损的增加而略有增加,刀具切出点温度的升高速率受到刀具磨损速率影响。     

钛合金铣削加工的PVD涂层适应性研究

利用电弧法沉积制备Al Cr N、Al Cr Si N、Al Cr N/Ti Al N、Al Cr N/Ti Si N四种用于钛合金切削加工涂层,研究了涂层的基本特性及切削使用效果。结果表明,Al Cr N涂层呈柱状生长,通过添加Si等元素或采用多层交替沉积有利于形成细化晶粒组织,提升涂层纳米硬度。切削试验表明,在低速铣削钛合金TC4时,Al Cr N/Ti Al N复合涂层表现最好。在较高速铣削时,四种涂层的刀具表现性能接近。     

CVD金刚石薄膜刀具加工SiCp／Al复合材料的切削磨损研究

通过用CVD金刚石薄膜涂层刀具切削加工SiC颗粒增强基复合材料的试验,研究了切削参数、刀具材料、刀具几何参数和工件材料对CVD金刚石薄膜涂层刀具磨损的影响规律,同时研究SiCp/Al复合材料的切削加工性能。     

硬质合金刀具高速车铣和铣削TC4钛合金磨损试验对比

采用H13A未涂层硬质合金刀具对TC4钛合金进行高速正交车铣和铣削试验,并从刀具磨损破损形态、磨损机理及其寿命等方面进行对比分析。研究表明:高速正交车铣和铣削钛合金时,前、后刀面主要以粘结磨损为主,车铣加工时在切削刃口易形成积屑瘤及连续切屑,但对刀具材料粘结较轻;高速铣削时,对刀具材料粘接较重,在前刀面刃口附近形成凹坑及崩刃;后刀面最大磨损的位置不相同。试验对比了相同切削条件时刀具使用寿命,结果表明采用正交车铣加工可以获得更长的刀具使用寿命。     

部分断面掘进机截割头截割性能研究

截割头是掘进机直接实现截割功能的关键部件,其设计在一定程度上直接决定了整机的性能。采用混凝土制作煤岩,对自制煤岩进行单轴压缩试验,确定其抗压强度和弹性模量。针对掘进机截割煤岩过程的复杂性,以部分断面掘进机截割头为研究对象,基于单轴压缩试验所确定的物理参数,利用动力学有限元软件LS-DYNA建立截割头截割煤岩过程仿真模型,探讨了截齿切削角和旋转角对截割载荷、载荷波动和截割比能耗的影响规律。由仿真结果可知,当截齿的切削角在48°~50°范围,旋转角在12°~16°范围时,截割头的截割能力较佳;将由试验确定的自制煤岩截割力矩时域曲线与仿真结果进行对比,验证了所建立的仿真模型的正确性。上述研究为部分断面掘进机截割头截割性能的改善提供了理论基础,同时为其他类型截割或切削问题的研究提供了理论借鉴。     

高速切削钢材时的切削力试验研究

本文在高速车削的试验基础上，研究高速车削时切削速度对切削力的影响，结果表明，在切削速度较低情况下，切削力随切削速度的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，切削力下降，不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界速度。     

基于车铣复合加工技术的微细丝杠切削研究

车铣复合加工技术能实现以铣代车或磨高速切削回转体零件。基于此技术的微细切削无论是在生产率还是在加工表面质量上,较其它加工技术而言,更适合于微细轴类零件和具有复杂型面的微小型零件的加工。通过微细车铣切削微细丝杠试验,从切削用量和加工质量及刀具磨损方面研究了车铣复合加工技术在解决微细丝杠加工中的应用。结果表明,基于车铣复合加工技术能够实现微细丝杠的高速切削。该技术非常适合于微细丝杠零件加工。     

切削液对切削力的影响

在切削加工中,使用切削液能显著降低切削力,切削液的表面张愈小,最大无卡咬负荷ＰＢ值愈大,切削液的润滑效果愈好,切削力愈低,此外,增大进给量和切削深度,会使切削液润滑效果变差,切削力下降的幅度减小。     

微细车铣机床的动态特性仿真分析

微细车铣切削技术无论是在生产率还是在加工表面质量上,较其它加工技术而言,更适合于微细轴类零件和具有复杂型面的微小型零件的加工。本文在对已完成的WCX-1型微细车铣机床机械结构设计基础上,基于ADAMS和UG软件,针对WCX-1型微细车铣机床进行了整机的动态特性仿真分析,预测机床的动态性能和实现优化设计,为微细车铣机床的动态优化设计提供了重要的参考依据。     

刃口形貌对切削力的影响分析

根据铣削加工的特点,采用专用切削加工有限元分析软件AdvantEdge建立仿真模型,对瀑布刃(K<1)和喇叭刃(K>1)的切削加工过程进行模拟,研究形状因子K值对切削性能的影响,最后通过实际铣削试验验证仿真所得数据的可靠性。研究结论对于钝化工艺参数的优化有着参考意义。     

自滚切刀具切削力试验研究

简介了自滚切刀具的基本概念,分析了切削过程中的切削力,对自滚切端铣刀的切削力进行了试验研究,得出了切削力与刀具刃倾角、刀片直径及切削速度之间的关系。试验结果表明,刃倾角对自滚切刀具的合理使用最为重要,各切削分力随刃倾角不同的变化规律源于刀刃工作前后角的变化;较小的刀片直径有利于减小切削力,使切削过程更加平稳;自滚切刀具特别适合于高速切削,较普通刀具切削速度可提高50%以上。     

切削速度对切削过程温度分布影响的研究

有限元分析是研究金属切削过程的有力手段,各种有限元商业软件的算法不同,所以各软件的使用范围和准确性有待进一步分析。本文将Deform-3D软件用于切削过程的数值模拟,通过与实验数据的比较,证明在中高速度范围内,Deform=3D的数值模拟结果是较为准确的,随着切削速度的增加,模拟结果的误差增大。随后用Deform-3D软件模拟了不同切削速度对切削区温度分布的影响,模拟结果表明,刀屑接触区及工件上的最高速度都随切削速度的增加而升高,但工件上温度升高的趋势较平缓。     

切削参数对各向同性热解石墨切削力的影响

为了研究切削参数对各向同性热解石墨车削过程中切削力的影响,采用单因素试验法及聚晶金刚石刀具进行了切削试验。试验结果表明,切削速度、进给量及切削深度均可显著影响各向同性热解石墨的切削力,且切削深度以及进给量对切削力的影响较为突出。以最小切削力为优化目标,对切削参数进行了优化选择。在选取最佳组合参数的基础上,对材料进行了切削试验,并得到了表面粗糙度Ra值为0.04μm的加工表面。     

刀具几何参数对切削加工过程的影响

运用商业非线性有限元软件MARC,对金属切削加工过程进行了弹塑性热力耦合模拟,分析了不同刀具前角、切削刃钝圆半径在切削加工过程中对切削力、切削温度、工件残余应力及残余变形量的影响。