刀具前角对金属切削影响的数值仿真

采用弹塑性变形理论,利用有限元分析软件,建立了二维热—机耦合正交直角切削有限元模型,通过网格自适应技术模拟了切屑的形成,仿真了不同刀具前角对加工变形的影响。     

考虑后刀面磨损条件下的正交切削模型分析

在试验研究基础上进行了有后刀面磨损的正交切削模型分析。经过正交切削试验及理论分析,发现后刀面磨损无论是定性上还是定量上都不影响刀具基本切削或剪切过程,即不改变剪切角和摩擦角,但是在磨损区的摩擦力及整个切削力都会增加。充分利用剪切区分析理论,确定了剪切区的切削力、后刀面磨擦力和后刀面磨损量的对应关系,从而建立了在后刀面磨损情况下的切削力模型。     

基于不同刀具前角金属直角切削的数值模拟

基于大变形一大应变理论、增量理论以及更新拉格朗日算法,建立二维弹塑性金属直角切削有限元模型;采用几何分离准则(距离准则)判断材料的分离,并自动对畸变网格进行重划分;通过用不同的刀具前角对金属直角切削过程进行数值模拟,分析总结结果,得出直角切削过程中在不同切削前角时切削力、刀具与工件的温度、应力应变的分布情况,为选用刀具形状、提高切削表面质量提供了理论依据。     

切削刀具硬质涂层的结构及其切削性能的研究

阐述了切削刀具用硬质涂层材料的研究现状,分别介绍了二元、三元以及三元以上的碳、氮基涂层材料,探讨了加入不同元素对刀具涂层的结构、机械性能、抗氧化性能和切削性能的影响。涂层材料逐渐由二元材料发展为多元材料,元素的添加使得涂层的结构发生改变,进而影响涂层的力学性能、抗氧化性能,综合性能得到提升,因此使涂层的切削性能得到提高。涂层刀具的应用显著提高了刀具的使用寿命,可有效减少资源的浪费,促进高速干切削技术的发展,刀具涂层技术的发展也促进了制造业向绿色制造发展。     

Tribological Properties of Multilayer Coatings for Cutting Tool

Problems of increasing the effectiveness of edge cutting machining by cutting metals via improving the tribological properties of the multicomponent coatings to be deposited on the cutting tool have been considered. The results of experimental investigations of the wear resistance of the cutting tool, as well as the tribotechnical parameters of multicomponent coatings and their spectral analysis, have been presented.     

A New Slip-Line Field Modeling of Orthogonal Machining with a Rounded-Edge Worn Cutting Tool

In this study, a new slip-line field model and its associated hodograph for orthogonal cutting with a rounded-edge worn cutting tool are developed using Dewhurst and Collins's matrix technique. The new model considers the existence of dead metal zone in front of the rounded-edge worn cutting tool. The ploughing force and friction force occurred due to flank wear land, chip up-curl radius, chip thickness, primary shear zone thickness and length of bottom side of the dead metal zone are obtained by solving the model depending on the experimental resultant force data. The effects of flank wear rate, cutting edge radius, uncut chip thickness, cutting speed and rake angle on these outputs are specified.     

金属正交切削工艺的有限元模拟

切削加工是一种重要的金属制造工艺 ,其中切屑成形是一种典型的大变形问题 ,它涉及到材料非线性、几何非线性以及边界非线性问题 ,在高速切削加工过程中 ,还会涉及到热力耦合问题。本文针对典型的正交切削工艺 ,建立了平面应变模型 ,工件采用了弹塑性材料模型 ,而刀具采用的是考虑温度变化的刚性材料模型。利用商业化软件DEFORM-2 D,对所建立的模型进行了有限元分析 ,得到了切屑成形、温度分布、切削力变化以及残余应力等结果。将部分结果与文献中介绍的实验结果做了比较 ,发现他们是吻合的     

基于有限元法的二维正交切削刀具应力分析

运用有限元方法对二维正交切削加工刀具内部应力进行模拟分析。基于刚塑性有限元方法建立了切削加工过程仿真模型,通过模拟获得了切削加工过程中刀具应力的分布和变化情况。通过对不同切削工艺参数条件下的切削过程进行模拟,分析了刀具几何参数以及切削用量对切削加工过程中刀具应力的影响,为正确选择刀具及切削参数提供了参考。     

刀具的三维切削加工仿真技术研究

介绍了目前切削加工仿真技术的发展动态,重点探讨了碰撞干涉检验、刀具成形加工仿真和用有限元法进行切削过程的物理仿真等关键技术,并给出了具体的刀具三维仿真实例。     

凹槽微织构刀具皮质骨切削仿真研究

在骨钻削过程中,钻削力过大会对骨组织造成损伤,研究表明,微织构能够有效改善刀具的切削性能。将钻削简化为二维切削,研究凹槽微织构刀具对切削力的影响。基于切削理论建立了凹槽微织构刀具的切削力模型,利用ABAQUS软件进行皮质骨二维切削仿真。设计单因素试验确定微织构参数(宽度、间距和刃边距)对切削力的影响,对比分析微织构刀具和无微织构刀具的仿真结果。结果表明:微织构刀具能够有效减小切削力;微织构参数对切削力有不同影响。     

面向CIMS的计算机辅助刀具管理系统

概述了刀具管理系统在CIMS中的重要地位,根据企业实施CIMS对刀具管理的需求,提出了面向CIMS的计算机辅助刀具管理系统的设计思想、体系结构及功能,建立了客户机/服务器的物理结构,并介绍了实现该系统的关键技术     

置氢钛合金高速正交切削切削力的仿真

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验得到置氢钛合金的流动应力与应变关系,通过数据拟合获得置氢钛合金的Johnson-Cook(J-C)热粘塑性本构模型,应用该模型及有限元分析软件模拟了置氢钛合金切削过程,并进行了相关的验证性切削实验。不同置氢含量钛合金切削力对比显示,置氢工艺改善了钛合金的切削难加工性;高速切削置氢钛合金模拟结果表明,在120m/min切削条件下,置氢能够较大的减小切削力。     

仿真技术在切削、磨削加工和陶瓷刀具开发中的应用

简单介绍了仿真技术的概念及仿真技术的发展现状，并综述了仿真技术在切削、磨削加工机理研究、工艺优化和陶瓷刀具材料开发中的应用。     

钝圆刀刃切削的有限元模拟

利用商业有限元分析软件Marc对考虑切削刃钝圆半径的切削加工过程进行了有限元模拟。分析了切削刃钝圆半径在切削加工过程中对切削力和切削温度的影响     

基于ABAQUS的金属切削过程中刀具温度场模拟研究

基于大型有限元软件ABAQUS仿真平台,通过数值仿真技术,对直角自由切削过程中刀具的温度场进行了模拟。通过改变刀具前角,对比了刀具温度场变化,得到刀具前角对切削温度的影响规律。     

基于正交试验法的CBN刀具车削表面粗糙度研究

基于CBN刀具的淬硬钢车削加工工艺,能否顺利替代传统的半精车、表面淬火后外圆磨加工工艺,其中重要的一点是新工艺技术必须能保证原有工艺技术的质量,还要求提高效率.在与企业的生产实际中采用正交试验法,找出基于CBN刀具加工影响表面粗糙度的主要因素,同时试验CBN刀具代替磨削加工的可行性.通过对试验数据的直观、方差分析,基于CBN刀具的硬车削加工工艺能满足产品加工的要求,且走刀量是影响表面粗糙度的主要因素.     

切削中心刀具预调及刀形检测微机控制系统

介绍了刀具检测系统的原理、结构。通过硬件解调电路、接口和系统软件的设计，完成了对测量数据流的采集、标记、存贮和处理，实现了用微机显示器代替视频监视器对刀具图象的动态跟踪显示。从而将所有的测量、控制、监视信息集中于微机系统，充分体现了自动化检测的特点，为仪器实用奠定了基础。     

硬质合金可转位刀具刃口切削综合仿真研究

建立了钝圆刃口和倒棱刃口作用下的正交切削力模型,通过该模型反映刃口形状与切削力之间的关系,揭示了切削区工件塑性变形的本质。利用有限元方法研究了硬质合金刀具不同刃口作用下切削力的大小以及切削温度场分布并给出了刀具磨损具体值。此结果为从根本上掌握真实切削特性提供了理论依据并可对刀具刃口形状的设计提供有益的参考。     

正交车铣切削层几何形状的仿真与分析

针对现有正交车铣切削层几何形状仿真方法复杂及解析法无法明确其几何形状变化规律的问题,根据正交车铣的运动规律,结合NX 8.5软件提出了正交车铣切削层几何形状的仿真方法,并进行了试验验证和仿真分析。研究结果可为正交车铣切削力和加工振动的分析提供基础,并为正交车铣切削参数的优化提供指导。     

汽轮机转子涂层刀具切削试验与仿真研究

为了解决新型转子材料难加工的问题,研究涂层对刀具切削性能的影响,并确定涂层刀具在切削过程中的最佳工艺参数.利用Deform-3D有限元软件进行26NiCrMoV145材料切削过程的数值分析,并在相同切削条件下,研究了未涂层刀具与经过不同镀层厚度处理的TiN-TiCN交替复合涂层刀具在切削过程中切削力与切削温度的变化情况...