高速切削刀具系统的研究与试验分析

通过高速切削试验对切削刀具系统进行研究,特别是对刀具寿命和刀具动平衡的影响因素进行分析,得到切削速度、进给量等对刀具磨损的影响规律曲线以及基于切削用量的刀具耐用度数学预测模型,试验所得数据为高速切削加工切削用量的合理选择,特别是加工参数的优化问题提供了参考。     

精密成形铣齿切削参数优化研究

大模数齿轮精密成形铣齿具有多切削刃、非自由、断续重切削的特点,其加工过程中切削参数的变化对加工效益影响较大。为了提高综合加工效益,需综合考虑加工成本、残余高度以及刀具耐用度。分析成形铣齿加工过程及原理,建立了各待优化目标数学模型,提出以多目标遗传算法建立刀具耐用度、加工成本及加工残余高度的多目标优化模型,得到了以切削速度、每齿进给量为决策变量的多种工艺参数组合。优化结果与实际加工参数范围吻合,提出了切合实际加工条件的切削工艺参数范围,为下一步刀具磨损状态监测研究提供了理论依据。     

涂层硬质合金刀高速铣削Cr12模具钢的破损失效分析

研究涂层硬质合金刀具在高速铣削淬硬模具钢Cr12过程中刀具超常磨损、破损的原因,分析刀具耐用度的影响因素,并通过扫描电镜和能谱分析的方法对刀具的磨损、破损的机理进行研究,找出刀具破损的主要原因。     

用声发射检测钻头破损(下)

5.总体构成 现在,把已开发的声发射钻头破损检测器装在机床上而构成的系统如图13所示。当切削加工中发生钻头破损时,用安装在工作台上的声发射传感器来检测钻头破损所发出的信号,并在模拟信号处理部处理其信号,该系统具有输出刀具破损信号的功能。例如:使用此装置时,由其输出来控制ATC(刀具自动交换装置),可以自动交换损坏     

涂层硬质合金力高速铣削Crl2模具钢的破损失效分析

研究涂层硬质合金刀具在高速铣削淬硬模具钢Cr12过程中刀具超常磨损、破损的原因,分析刀具耐用度的影响因素,并通过扫描电镜和能谱分析的方法对刀具的磨损、破损的机理进行研究,找出刀具破损的主要原因.     

硬质合金可转位刀片的磨损试验研究

本文考察了国内外典型的几种硬质合金可转位刀片的磨损规律,通过切削试验分析了刀具几何参数、切削力等方面对刀具耐用度的影响,为硬质合金可转位刀片的磨损进行在线监测提供了基础试验数据。     

高速切削摩擦学研究

高速切削过程中的摩擦直接影响刀具失效(磨损和破损),刀具使用寿命、工件的加工精度以及已加工表面质量。文章综述了高速切削摩擦学研究进展,重点介绍了高速切削中刀-屑之间和刀-工之间的摩擦学特性,阐述了刀具前刀面与后刀面的磨损形态和磨损机理,以及高切削过程中的冷却/润滑条件和不同的切削环境对刀具和工件的影响。展望了高速切削摩擦学的发展方向。     

数控镗刀磨损与破损的声发射监测法

通过分析声发射传感器采集的刀具磨损状态信号,提取出反映刀具磨损状态的特征向量MFCC系数及差分系数,然后利用隐马尔可夫模型进行信号处理,建立了检测镗刀刀具状态的监测系统。实验结果表明:在刀具的正常磨损阶段,该监测系统可以实现刀具大致磨损量的预报;在刀具破损或损坏情况下,能够及时监测和预报刀具损坏状态。这种监测方法可用于实时在线监测,为刀具的磨损监测提供了一条切实可行的途径。     

深冷处理对涂层硬质合金刀具耐磨性的影响

难加工材料在切削过程中刀具磨损严重降低了刀具的使用寿命,对刀具耐用度造成了较大的影响。本文主要通过深冷处理来改善刀具耐磨性,分别对深冷处理前后的Ti N涂层铣刀进行了铣削不锈钢试验,采集了铣削过程中进给方向加速度,对比分析了Ti N涂层铣刀耐磨损机理。结果表明:深冷处理后,Ti N涂层刀具切削总时间延长50%,涂层不易剥落,刀具使用寿命提高。深冷处理可被应用于减少该类刀具磨损。     

K4169合金的外圆高效车削刀具磨损研究

针对某种材料为K4169的高温合金开展高效切削技术研究,研究主要内容为针对外圆切削的加工方法,通过工艺试验,考核刀具寿命,达到在不降低现有刀具耐用度条件下,提高加工效率不低于20%。利用硬质合金刀具(IC907伊斯卡WNMG080404)和晶须增韧型陶瓷刀具(绿叶WG300CNGA434)对K4169镍基高温合金进行高效切削技术研究,通过采用外圆车削加工方法,以工件表面粗糙度及后刀面磨损量对两种刀具的加工效率和刀具寿命进行评价,试验结果表明:涂层硬质合金刀具的磨损速主要是刀尖磨损和后刀面磨损,陶瓷刀具磨损主要是沟槽磨损和刀刃微崩刃;陶瓷刀具的金属切除率比涂层硬质合金切除率高近3倍,金属切除量高约10%。     

刀具切削状态智能监测系统研究

在自动化加工过程中，刀具磨损，破损监测具有十分重要的意义，基于传统模式识别方法进行刀具状态监测，缺乏自适应性，本文使用自适应共振神经网络监测切削过程中的信号模式来识别刀具切削状态，实现了监测系统的智能化，文章介绍了ＡＲＴ网络的特点和工作原理，针对小直径钻头钻削过程实施监测，实验表明，这种基于ＡＲＴ网络的刀具状态智能监测方法是行之有效的。     

h-BN对蠕墨铸铁表面激光改性区切削性能的影响北大核心

为了研究添加h-BN粉末对改性层切削性能的影响,以改善切削刀具的磨破损问题。通过激光改性在蠕墨铸铁基体上制备了含h-BN改性层,研究了改性区显微组织的变化,在不同切削速度下对改性层进行铣削实验,研究h-BN对切削力、已加工表面粗糙度以及刀具磨损的影响。实验结果表明,改性层的显微组织主要由柱状结构和树状结构组成。在相同切削速度下,切削含h-BN样品的主切削力及已加工表面粗糙度均低于无h-BN样品。刀具失效机理分析表明,崩刃、剥落和氧化磨损是刀具前刀面的主要磨损机制,h-BN的添加并未改变切削刀具的磨损机制,但可有效降低刀具磨破损程度。     

基于高强度钢切削加工的切削力和扭矩对比试验

本文对高强度钢的切削加工性能进行了分析，通过试验总结了普通麻花钻切削高强度钢时的磨损、破损特点，并对普通麻花钻和基本型群钻进行了切削对比试验，证明群钻可使切削力和扭矩减小，使刀具耐用度提高。从而为高强度钢的切削加工提供了理论依据。     

PCBN刀具干式车削淬硬钢的试验研究

通过切削试验,得出了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具干式车削渗碳淬硬钢20CrMnTi时的刀具耐用度及其与切削速度的关系曲线,建立了刀具耐用度与切削速度的经验公式,并研究了加工的表面粗糙度.     

CVD金刚石涂层刀具切削性能与磨损机理研究

针对普通刀具切削质量差、刀具耐用度低等问题,对CVD涂层刀具制备方法及切削性能进行研究。首先以硬质合金刀具为基体通过CVD方法制备金刚石涂层,分析涂层表面形貌。然后在不同条件下进行铝合金材料的干式切削试验,分析金刚石涂层对切削力、切削温度以及工件表面粗糙度的影响规律。最后,通过对刀具磨损机理的分析,讨论涂层对刀具使用寿命的影响。研究结果表明,所制备的涂层刀具能够降低切削力和切削温度,大大提高刀具的切削性能和工件的表面质量,并能有效提高刀具使用寿命。     

PCD刀具切削加工氮化硅（Si3N4）基工程陶瓷的合理切削速度

本文从切削速度对切削力、已加工表面粗糙度、刀具耐用度、切削路程的影响的角度对采用聚晶金刚石刀具切削加工氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）基工程陶瓷合理切削速度的选择进行了讨论提出，当切削速度Ｖ＝３０￣４０ｍ／ｍｉｎ时，可获得良好的效益。     

高硬度合金加工热力因素对刀具磨损影响研究进展

针对高硬度合金材料在切削加工中刀具磨损严重的问题,总结了切削力模型、切削温度模型和相关实验研究,阐述了切削力和切削温度与刀具磨损之间的具体联系。从热力耦合的角度出发,综述了刀具磨损机制的研究进展。对高硬度合金切削加工中刀具磨损研究的新方向进行了讨论。     

基于软测量技术的刀具磨损的在线监测

刀具磨损的自动监测是现代制造技术的关键技术之一,足保证自动化加工顺利进行的前提之一。在实际生产当中。对刀具磨损的检测,不能停机检测而只能采取在线的间接监测方法。本文在实时监测主轴电机电流信号的基础上,依据机床的相关切削参数,选择刀具磨损量为主导变量,主电机电流为二次变量。提出了基于软测量技术的铣削加工刀具磨损的在线监测和识别的数学模型,并用实验数据加以验证。     

变进给高效铣削阻燃钛合金的机理研究

主要采用变进给试验法,开展了正弦变进给高效铣削Ti40阻燃钛合金试验和理论研究。建立了正弦变进给变化幅度、变化周期及进给步持续时间与刀具耐用度的关系模型,并对模型参数进行优化,结果表明：当进给变化幅度为11.72%,变化周期为120s,进给步持续时间为5s时,刀具耐用度相比传统铣削,增长幅度最高可达33%。变进给铣削Ti40阻燃钛合金改变了刀具磨损的形态和机理,主要表现是增大前刀面与切屑的接触面积,改变月牙洼磨损的位置,同时减小月牙洼磨损的深度和磨损速率,增强铣削中刀具切削刃强度,从而提高了刀具耐用度。     

基于人工神经网络的铣刀破损监测

在对众多反映刀具信息的信号选取中,选择了振动信号作为研究对象.根据试验数据,对切削过程中产生的振动信号进行了分析与处理,提出了能够反映刀具破损的特征量.讨论了一种适合于变切削参数铣削加工中刀具破损的监控方法,建立了基于人工神经网络的铣刀破损振动监控仿真系统.仿真实验表明:BP网络能够有效地用于铣刀破损监控系统中.建立的刀具破损监控系统能够达到预期效果,有很好的使用价值.