航空铝合金7075-T7451三维铣削过程有限元仿真

采用有限元分析软件AdvantEdge建立反映金属切削过程高温、大应变及高应变率状态的切削模型,模拟了航空铝合金7075-T7451铣削加工过程,获得了两个铣削周期内的铣削力变化曲线,并预测了工件及刀具上的温度分布;模拟了铣削过程中切屑的形成,获得了与实际切屑相似的切屑形状。通过铣削力实验获得了相同铣削条件下的铣削力值,与模拟铣削力值比较,发现两者具有较好的一致性,从而证明了有限元模型的正确性。     

航空铝合金7050-T7451铣削力模型的实验研究

采用多因素回归正交实验法进行铣削实验，在给出四因素、四水平实验模型中常系数和指数数学推导公式的基础上，建立了特种材料7050-T7451的铣削力模型，为进一步研究航空铝合金数控加工变形提供了可靠的边界条件。     

6061铝合金球头铣刀铣削力模型的实验研究

根据4因素4水平法正交实验法设计实验方案,运用正交回归分析方法建立了球头铣刀切削力经验公式,对该回归方程和系数进行显著性检验,并通过铣削实验.验证所求公式的准确性.文中利用试验方法分析了铣削用量与铣削力的相互关系,为进一步优选铣削用量和薄壁件变形分析奠定了扎实的基础.     

不锈钢立铣切削力实验研究及模型建立

基于不锈钢材料的特性,分析了其铣削加工性能.通过铣削深度、行间距、每齿进给量对铣削力影响的单因素试验,得到三向铣削力数据.应用多元线性统计方法建立了不锈钢铣削力计算的数学模型,并将模型计算出来的数据与实验数据对比,验证了数学模型的有效性.从切削力模型中铣削参数的指数关系,分析得出了各因素对于各向铣削力的影响顺序,即铣削深度、每齿进给量和行间距.此结论可作为不锈钢铣削刀具设计和切削量选择的参考依据.     

7075铝合金铣削参数优化仿真研究

为了研究不同铣削参数对7075铝合金铣削过程中铣削力和铣削温度的影响,进行铣削参数优化。采用仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中铣削力和铣削温度的变化,并在相同的切削条件下进行铣削试验测量铣削力,通过正交试验和单因素试验进行铣削参数优化。结果表明,有限元仿真结果与试验结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为主轴转速6000r/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度2mm、铣削深度0.5mm;铣削7075铝合金时,在不影响生产的条件下,应采用较高的主轴转速,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,铣削温度随每齿进给量、主轴转速和铣削宽度升高而变大,铣削深度对铣削温度的影响极小。     

铝合金航空薄壁框铣削变形预测研究

铝合金航空薄壁框刚性差,铣削加工过程中极易产生加工变形,影响工件加工精度和生产成本。本文利用有限元方法,模拟分析了铣削力对航空薄壁框类零件加工变形的影响,从控制航空薄壁框铣削加工变形的角度出发,分析了不同框体尺寸航空薄壁框的铣削应力与加工变形情况,得到了加工变形规律。本研究可为预测和控制航空薄壁框类零件的加工变形提供方法和依据,对航空薄壁框类零件的结构设计、缩短研制周期和进一步提高生产率等都具有重要意义。     

微细铣削7075铝合金的切削力研究

为研究切削用量对微细铣削7075铝合金切削力的影响,采用正交试验法进行微细铣削7075铝合金的切削仿真研究,得到多组不同的切削力。对微细铣削仿真结果进行极差分析,得到切削用量对切削力影响程度的主次顺序及最优切削方案。通过微细铣削7075铝合金的切削试验,将仿真和试验结果作对比分析,验证了微细铣削仿真模型的准确性及合理性。在此加工仿真模型基础上,进一步采用单因素试验法进行了微细铣削仿真,分析了微细铣削7075铝合金时不同切削用量对切削力的影响规律。研究结果表明：切削用量影响微细铣削7075铝合金切削力的主次顺序从大到小依次为背吃刀量、切削速度和每齿进给量;背吃刀量与切削力成正比,切削速度则与之成反比。     

铣削参数对玻璃纤维复合材料铣削力的影响研究

针对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)进行铣削力研究,以切削参数(主轴转速、进给速度、进给量)为自变量进行L_(27)(3~(13))正交试验,分析其对GFRP铣削力的影响。试验表明,铣削力随进给速度、铣削深度的增大而增大,随主轴转速的增大而减小。对铣削力做多元回归分析,建立相关数学模型并通过显著性分析验证其合理性,有助于分析切削参数对铣削力的影响规律。     

航空铝合金7075-T7451薄壁件铣削加工模拟及变形预测

在考虑刀具变形、工件及刀具材料性能参数的基础上,建立了三维斜角切削力有限元模型,利用有限元分析软件ABAQUS6.8对航空铝合金7075-T7451材料进行了铣削仿真模拟,获得了切削力、工件变形情况、上层材料对下层材料切削力的影响、切屑形状与大小等规律。其次,针对航空铝合金7075-T7451材料铣削过程进行了切削试验,结果表明所提出的切削力有限元模型具有可行性,可以有效地预测薄壁件的铣削加工变形。     

硬质合金立铣刀高速铣削铝合金切削力实验研究

采用试验分析和经验建模相结合的方法对硬质合金立铣刀高速切削铝合金时的切削力及其变化规律进行了研究,重点分析了切削用量对切削力的影响规律。同时通过建立切削力在不同主轴转速下的时频信号间的联系,进一步揭示切削力对切削机理、表面质量和切削效率等的作用规律。建立了基于现场的7075铝合金切削力经验模型,试验结果表明,利用该经验模型对切削力进行预测,结果精确可靠。     

Milling Force Model for Aviation Aluminum Alloy:Academic Insight and Perspective Analysis

Aluminum alloy is the main structural material of aircraft,launch vehicle,spaceship,and space station and is pro-cessed by milling.However,tool wear and vibration are the bottlenecks in the milling process of aviation aluminum alloy.The machining accuracy and surface quality of aluminum alloy milling depend on the cutting parameters,material mechanical properties,machine tools,and other parameters.In particular,milling force is the crucial factor to determine material removal and workpiece surface integrity.However,establishing the prediction model of milling force is important and difficult because milling force is the result of multiparameter coupling of process system.The research progress of cutting force model is reviewed from three modeling methods:empirical model,finite element simulation,and instantaneous milling force model.The problems of cutting force modeling are also determined.In view of these problems,the future work direction is proposed in the following four aspects:(1)high-speed milling is adopted for the thin-walled structure of large aviation with large cutting depth,which easily produces high residual stress.The residual stress should be analyzed under this particular condition.(2)Multiple factors(e.g.,eccentric swing milling parameters,lubrication conditions,tools,tool and workpiece deformation,and size effect)should be consid-ered comprehensively when modeling instantaneous milling forces,especially for micro milling and complex surface machining.(3)The database of milling force model,including the corresponding workpiece materials,working condi-tion,cutting tools(geometric figures and coatings),and other parameters,should be established.(4)The effect of chatter on the prediction accuracy of milling force cannot be ignored in thin-walled workpiece milling.(5)The cutting force of aviation aluminum alloy milling under the condition of minimum quantity lubrication(mql)and nanofluid mql should be predicted.     

自由切削阶梯端铣刀铣削力试验研究

在传统阶梯端铣刀大平面铣削加工中,能采用较大的切削深度、进给速度和较高的铣削速度以提高铣削效率,但切削深度不能大于刀片边长的2/3,刀具耐用度和生产率较低。本文介绍了一种自由切削阶梯端铣刀的基本理论,每齿进给量和切削深度较大,能有效提高加工效率。通过铣削力试验,证明该自由切削阶梯端铣刀的铣削力比传统端铣刀低30%以上,刀具耐用度提高。     

高速铣削铝合金切削力研究

在单因素 (切速 )试验基础上 ,分析高速条件下铣削铝合金 ,铣削力随切削速度变化的规律 ,并与常规切速下估算的主铣削力相对照 ;编程实现铣削合力精确值的计算。     

正交试验在PCBN刀具铣削HT200的应用

应用正交试验法,研究PCBN刀具的铣削灰铸铁HT200时铣削用量对刀具耐用度的影响,建立了PCBN刀具耐用度和切削用量的刀具寿命公式,公式表明,切削速度是影响刀具寿命的最主要因素,进给量次之,背吃刀量影响最小。     

端铣刀铣削加工铝合金铣削力试验及切屑分析

采用正交试验设计方法对铝合金进行铣削试验,测得了不同切削用量情况下硬质合金铣刀的铣削力。运用方差分析法确定了主轴转速、轴向切深、径向切深、进给速度等切削参数对切削力的影响程度,并对切屑进行了金相分析。这为设计刀具和选择切削用量提供了借鉴。     

超精密加工中铣削力波形的数字滤波研究

在简要介绍超精密铣削加工试验系统的基础上,详细介绍了利用MATLAB中的sptool工具箱设计FIR低通数字滤波器的过程。对铣削力波形的滤波结果进行分析,得出滤波器的幅频参数对滤波效果的影响规律,并给出数字滤波器的设计原则。     

基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20%以内。     

高速铣削1Cr18Ni9不锈钢切削力建模及试验分析

采用多因素正交试验法,在五轴高速数控加工中心上,进行了高速铣削1Cr18Ni9不锈钢的试验。基于概率统计和回归分析原理,对回归方程进行了显著性检验,并建立了1Cr18Ni9不锈钢的切削力经验模型。通过分析正交试验直观图,研究了切削参数对切削力的影响。     

航空不锈钢30CrMnSiA大去除率条件下的铣削力分析

针对航空不锈钢30CrMnSiA加工效率和加工质量的问题,从粗加工角度出发,研究大去除率条件下切削参数对切削力的影响规律。以主轴转速、每齿进给量、轴向切深与径向切深为影响因素,采用多因素正交试验与极差分析法对铣削力进行研究。分析结果表明:在大去除率铣削参数条件下,径向切深、每齿进给量、主轴转速分别为X、Y、Z三个方向切削力的最主要影响因素。