新型球头铣刀R218.20

瑞典山高刀具公司推出一种直径范围16毫米～50毫米的新型球头铣刀R218．20。由于这种铣刀的设计刚性好并具备两个有效齿数，所以能承受极高的进给量。     

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.     

球头铣刀使用寿命数学模型的建立

基于球头铣刀铣削方式及铣削参数的特点，采用微分化方法，建立了球头铣刀使用寿命数学模型．该数学模型在数控铣削用量优化中的应用，使优化目标与设计变量之间形成了确定的函数关系，保证了数控铣削加工优化的顺利实现．     

表面微坑织构对球头铣刀片结构强度的影响

为了分析微坑织构对球头铣刀片的应力与变形的影响,利用DEFORM-3D有限元分析软件对钛合金TC4进行了动态仿真,得到了X、Y、Z方向的切削力.将切削力施加在球头铣刀片相应的接触区域上,借助ANSYS进行静力仿真,分析了微坑织构对球头铣刀片结构强度的影响,并采用正交试验和极差分析法优化织构参数.结果表明,微坑织构可以增大铣刀片的等效应力,并减少铣刀片变形;织构参数对结构强度影响顺序为:间距直径距刃深度.     

基于球头铣刀刀具姿态的铣削稳定性影响机理分析

铣削颤振不仅会导致加工零件表面产生振纹,降低加工零件的表面质量,而且会加剧刀具的磨损和降低机床的寿命.针对加工过程中球头铣刀的刀具姿态对颤振的影响,构建刀具姿态影响下的铣削动力学模型,运用三阶牛顿-埃尔米特插值全离散法对铣削动力学模型进行求解,得到系统状态转移矩阵.用Floquet理论判断铣刀在不同刀具姿态下的铣削稳定性,构建球头铣刀的刀具姿态稳定性预测图.试验确定水平向上走刀方式稳定性最好,工件表面粗糙度最低,验证了稳定性预测图的有效性.     

球头铣刀切削力的预报

针对球头铣刀铣削特点,采用微分化方法建立了球头铣刀切削力数学模型．通过对球 头铣刀铣削微元切削层参数的描述,分析了切削层厚度对球头铣刀主切削力的影响．为实现球 头铣刀切削力的准确预报及铣削工艺参数的优化奠定了基础．     

关于球头铣刀的等螺距连续刃口曲线

球头铣刀是加工复杂曲面的重要工具,等螺距螺旋刃口的球头铣刀则具有易于制造的优势.在给出回转铣刀求等螺距铣刀刃口的通用几何模型基础上,根据初始条件和连接处连续条件,给出了球面后接柱面这种常见的球头铣刀的连续刃口设计模型,并就沟型设计、磨用砂轮设计等 NC 加工有关的问题研究提供了处理方案,为球头铣刀设计与制造提供了参考.     

三沟槽锥球头铣刀的新型虚拟模型研究

分析了与经线、轴线成定角以及等螺距的传统回转铣刀刃口设计存在的设计制造难题,提出了一种新型刃口设计方法,给出了相应的刃口应当满足的通用微分方程,并以第三沟槽的锥球头铣刀为例,建立了新型的刃口设计、沟槽设计相关模型,还给出了二轴联动制造锥球头铣刀中的主干数学模型,给出了二轴联动加工中的进给速度公式,并结合与工厂合作的实践,指出解决其相关问题的方法,从而为这种新型设计与相应制造提供了整套虚拟模型,可供同类研究参考。     

球头铣刀高速铣削铝合金表面粗糙度研究

球头立铣刀铣削曲面时，刀具轴线与工件曲面法线之间的夹角对工件表面质量及刀具寿命有着重要影响，通过对球头铣刀刀具轴线和工件加工表面之间的倾角研究，提出了调整刀具和工件之间的加工倾角，有效改善切削条件的策略；通过高速铣削铝合金表面粗糙度的实验研究，获得了进给量、切削速度以及进给方向对高速铣削铝合金表面粗糙度的影响规律，对高速铣削参数以及刀具切削路径的优选具有一定的指导意义．     

表面沟槽微织构刀具高速微车削试验研究

针对微型刀具高速微切削过程中磨损严重的问题,基于表面非光滑技术,在刀具表面置入沟槽微织构,达到增强刀具减磨排热、抗粘结以及刀具抗磨能力。利用激光加工技术在微型车刀表面加工沟槽微织构;使用自行研制的高速微车削实验装置进行AL6061微加工实验,并针对刀具表面磨损状况、切屑形态、已加工表面粗糙度等三个方面进行评价。试验结果表明,沟槽微织构在提高刀具减摩性能及改善切屑形态和已加工表面质量方面效果良好。     

基于田口法的微织构PCBN刀具织构参数优化

利用有限元分析软件ABAQUS研究微织构PCBN刀具车削Cr12MoV的过程,采用田口法进行正交试验设计,通过信噪比分析方法研究刀-屑实际接触面积、切削力和切削温度随织构参数的变化规律,并获得织构参数的最优组合.结果表明,刀-屑实际接触面积分别随织构槽宽和织构刃边距的增大而减小,织构槽宽和织构刃边距对刀具的切削性能影响...     

表面微织构对关节轴承耐摩性能的影响

针对关节轴承在大载荷、贫润滑等极端工况下发生的磨损失效问题,采用Fluent仿真研究不同形状、直径和间距的微织构对流体力学的影响,借助激光加工法进行织构化处理以获得试验所需表面,采用UMT TriboLab摩擦磨损试验机对304不锈钢表面摩擦磨损性能进行分析.结果表明:圆形、三角形和矩形微织构最大压力值依次为89600...     

DLC涂层铣刀的切削性能与耐磨性试验研究

通过对A2017铝合金板材进行干式侧铣试验,分析带DLC涂层的高速钢基体铣刀的切削性能和耐磨性.设定切削速度为63～189 m/min,进给量为0.08 mm,分别采用有涂层和无涂层铣刀,进行上切和下切方式的组合试验.根据刀具表面产生凿痕和划痕时完成的切削距离来衡量刀具的寿命.试验结果表明,DLC涂层刀具在上切中表现良...     

不同密度的微凹波纹表面织构的摩擦特性

为研究不同密度的微凹波纹表面织构的摩擦特性,首先利用激光表面织构技术,对轴承钢试样表面进行微凹波纹织构化处理;其次采用销-盘摩擦副接触方式,在常温、常压及液体润滑的条件下,对不同密度的微凹波纹表面织构进行摩擦试验;最后借助扫描电子显微镜观察其表面形貌,并利用Stribeck曲线分析在不同实验条件下不同密度的微凹波纹织构表面的摩擦特性.结果表明:在一定转速范围内,微凹波纹表面织构的减摩效果随压力的增加而提高,摩擦系数值随着微凹波纹密度的增加而降低,其中密度为22.37%的微凹波纹织构的减摩效果最好.     

TC4钛合金表面微织构干摩擦特性

为改善TC4钛合金表面摩擦学性能,采用皮秒紫外激光技术在TC4钛合金表面加工了3种形状的微织构。使用多功能摩擦磨损试验机研究了织构化TC4钛合金在多接触条件下的摩擦学特性,并采用显微硬度仪、扫描电镜、激光共聚焦显微镜对织构化TC4钛合金的表面硬度、表面粗糙度、磨痕三维轮廓和磨痕形貌等进行分析。结果表明,织构化TC4表面硬度提升约60%,其中三角形凹坑织构表面综合硬度最高;微织构能有效降低TC4表面接触过程的摩擦系数,其中圆形与矩形织构摩擦系数最低,较无织构表面减少约10%;微织构能捕获磨屑,减少磨粒磨损,提高耐磨性能,相同接触条件下,织构化试样磨损量减少了50%;当载荷一定时,速度增加可使织构化TC4表面摩擦系数降低;当摩擦速度一定时,载荷降低可导致织构化TC4表面摩擦系数降低。本研究可为提升钛合金表面摩擦学性能提供研究思路,减少钛合金因摩擦磨损造成的损失与事故。     

用正交试验法研究汽缸套磨损试验的最优方案

讨论了正交试验法的原理,以及在汽缸套磨损试验中的应用。结果表明：载荷和温度是试验诸因素中最主要的因素。     

微铣削Ti6Al4V刀具磨损机理研究

采用直径1mm带涂层硬质合金微铣刀在Ti6Al4V材料表面展开微铣削刀具磨损试验,研究三个主要切削参数即主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力及刀具磨损量的影响;试验利用扫描电子显微镜与能谱仪观察刀具磨损形貌,分析其化学元素的变化,研究微铣削刀具的磨损机理。结果表明:每齿进给量与切削深度的增大造成切削力、刀具磨损量均变大,为了减小微铣刀磨损,延长使用寿命,可提升主轴转速,选用较小的每齿进给量及切削深度进行加工。微铣削Ti6Al4V刀具磨损主要发生在刀尖部位,并且多种磨损形式同时出现,粘结磨损是造成刀具磨损的主要原因,低速条件下微铣削刀具的损伤机理以磨粒磨损和粘结磨损为主,切削速度增大后发生粘结磨损的同时微铣刀刀尖处有一定程度的氧化磨损。