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。     

立铣加工动态切削力预测新方法及应用

通过切削力物理建模、仿真和应用研究来准确地预测切削力,是进行工艺优化的必要前提.动态切削力的预测对于研究切削机理和加工质量的控制都很重要.提出了一种新的螺旋立铣刀加工中动态切削力建模方法,通过微元法建立的切削力数学模型和斜角等厚度切削有限元模型两者结合,对高速铣削淬硬模具钢SKD11的动态切削力进行预测,并且对误差来源进行了分析.本建模方法通过建立单刃切削力数学模型,然后结合有限元分析得到单刃切削力曲线,经离散数据叠加后得到加工过程的动态铣削力曲线.此方法可避免传统建模中需要大量试验求取多个系数且预测精度差的特点.最后通过分析影响结果的主要因素及参数调节方法,保证了预测精度.     

金刚石圆锯片锯解花岗石切削力及参数优化的实验研究

基于金刚石圆锯片锯解花岗石的切削力正交实验研究,对切削速度、进给速度和背吃刀量三因素影响切削力的显著性进行极差分析,得出切削力Fx、Fy、Fz随切削速度的增大而减小,随进给速度和背吃刀量的增大而增大的变化趋势。通过回归分析建立切削力数学模型并进行量化分析,得出切削速度对切削力Fx的影响要比对切削力Fy和Fz大、背吃刀量对切削力Fz的影响要比对切削力Fx和Fy大的结论,并以材料去除率和切削力为评价指标对工艺参数进行优化,得到用于生产加工的最佳工艺参数组合。     

基于17-4PH叶片钢的切削力数学建模研究

对17-4PH叶片钢进行了切削力试验,分析了试验中切削用量三要素对切削力的影响,通过切削力经验公式并结合工厂加工经验和切削力手册推荐值建立了17-4PH叶片钢的切削力数学模型,最后采用多元线性回归分析的方法验证了模型的可靠性和拟合优度。结果表明试验得到的切削力模型的可信度高,为以后的实际生产提供理论指导。     

硬质合金激光超声辅助加工切削力特性

钨钴类硬质合金作为一种典型的难加工材料,具有良好的综合性能,在此类材料的加工中,采用传统的加工方式存在刀具极易磨损严重、加工精度低、效率低等缺点,难以满足实际生产的要求。文中将精密切削方法与特种加工理论相结合,提出了采用二维超声振动和激光加热复合辅助精密加工的方法。文中基于正交试验,对硬质合金激光超声辅助加工的切削力特性进行了研究,通过极差分析和趋势图分析,得到了切削用量和激光功率对切削力的影响规律和趋势,采用回归分析的方法 ,建立了三向切削力的经验模型,并对该模型进行显著性分析。研究表明:激光功率和背吃刀量对切削力有较显著的影响,而进给量和主切削速度对切削力的影响相对较小。随着激光功率的增加切削力逐渐降低,随着背吃刀量的增加切削力逐渐升高。运用回归分析方法获得的经验公式显著性强,为复合条件下切削力的控制提供有力的依据。     

钛合金冷风加工切削力试验研究

采用正交试验方法,组合多组切削参数,在冷风降温条件下,对切削力实时数据进行采集.直观上,对比分析了干式切削力和冷风切削力的大小;理论上,运用最小二乘法原理,对实验数据进行多元线性回归分析,建立了适用于冷风加工条件下的切削力经验公式,从而找到了冷风条件下切削力的变化规律.     

基于斜角切削理论的钛合金螺旋铣孔切削力建模

通过分析螺旋铣孔的加工原理和计算加工过程中的运动向量,结合侧刃和底刃对切削力的影响,建立了螺旋铣孔过程的切削力解析模型。提出了基于斜角切削的切削力系数辨识方法,并根据斜角切削过程几何关系推导出摩擦角、剪切角、剪切应力的约束方程。开展切削力系数辨识试验和钛合金螺旋铣孔试验对仿真值进行验证,结果表明,切削力的仿真值与试验值误差较小,平均误差为9.55%,从而验证了斜角切削系数辨识方法的有效性和切削力模型的正确性。     

铝合金2A12T351铣削性能分析

采用实验研究和理论建模相结合方法对铝合金2A12T351的铣削性能进行研究与分析,利用均匀实验设计方法分别测量了铝合金低、中、高速段的切削力,基于实验数据采用多元回归方法建立了铝合金切削力模型,可有效预测不同切削参数条件下的切削力。研究结果表明,采用高速段切削参数加工铝合金可提高加工效率,并保持较小的切削力,有利于减小薄壁零件加工变形。     

数控车削加工切削力的预测研究

应用六西格玛原理对数控车削加工钛合金材料进行正交切削试验,通过采集三向切削力信号,对数据结果进行分析,找出在正交试验范围内切削用量对切削力的影响规律,并通过对数据进行因子刻画,提出了一种在缺乏切削力经验公式和检测条件下进行切削力预测的有效方法,为优化切削加工条件提供了重要依据。     

刀具几何角度对高强度钢切削力影响的仿真研究

高强度钢切削加工中的切削力较大,其中主切削力、进给抗力是选择切削机床的重要依据.由于刀具角度对切削力影响很大,为此,建立了研究高强度钢切削力的仿真模型,通过正交仿真研究方法分析了刀具角度对切削力的影响,运用极差分析与方差分析对刀具主要几何角度对主切削力、进给抗力影响的主次进行了研究.结果表明,刃口半径对主切削力影响最大,前角对进给抗力影响最大,且主切削力、进给抗力均随刃口半径增加而增大,随前角增大而减小.     

PVD涂层与未涂层硬质合金刀具切削力的对比试验研究

应用同型号未涂层、TiN涂层和TiCN涂层硬质合金刀具进行切削试验 ,用KISTLER三向测力仪、电荷放大器和PC机组成的切削力数据采集系统进行三向切削力采集。试验表明在切削过程中PVD涂层硬质合金刀具的切削力随刀具进给量、切削深度、切削速度的变化规律与未涂层硬质合金刀具相同 ,但涂层硬质合金刀具的切削力明显小于未涂层硬质合金刀具的切削力     

Study of cutting force and surface roughness in the turning of polytetrafluoroethylene composites with a polycrystalline diamond tool

Despite the importance of the polytetrafluoroethylene (PTFE) composites in many industrial applications, especially for space industry, very little is known about the machinability of these composites. This paper presents an investigation into the turning of PTFE composites using a polycrystalline diamond tool in order to analyze the effect of the cutting parameters and insert radius on the cutting force and surface roughness. A strain gauge based dynamometer for the main cutting force measurement in turning was constructed. The force signals were captured and processed using a strain data acquisition system based on the Sider8 and CATMAN software. Cutting force and surface roughness were measured through longitudinal turning, according to the experimental plan developed based on the Taguchi methodology. The signal-to-noise ratio and the analysis of variance were applied to the experimental data in order to determine the effect of the process variables on the surface roughness and cutting force, and predictive models have been derived.     

高速铣削力测量与研究分析

在高速铣削条件下，利用PCI-1712高速数据采集卡进行数据采集，应用MATLAB软件中信号处理工具箱（SPTOOL）和小波分析工具箱（Wavelet）进行数据处理，从时域和频域两个方面研究原始切削力信号和其不同频率段的重构切削力信号，说明切削力信号的小波系数分析和功率谱分析对于研究切削力有重要意义。     

基于VB的切削力系统设计

通过对切削用量选择的分析可知,精确计算切削力有重要的意义,因此使用VB开发了切削力分析系统.该系统实现了快速计算切削力、切削功率、切削扭矩,并能动态显示切削力变化曲线,减少了手工处理时的繁琐分析和计算,在实际生产中为选择切削用量提供了理论依据.     

切削力测量的虚拟仪器

介绍了一种可测量分析三向切削力的虚拟仪器。该仪器利用LabVIEW平台开发 ,采用PCI 1 2 0 0卡采集电阻应变式测力仪传输的数据 ,利用软件方法消除各分力的干扰 ,具有标定切削力刻度、确定切削力指数公式、计算切削功率进而判定切削状态的能力     

切削力微机测试系统

介绍一种适用于金属切削加工中的切削力微机测试系统。该系统采用微机控制，通过Ａ／Ｄ板进行模块量与数字量之间的转换，用低级语言采集数据，高级语言处理数据，可完成各种切削大力小的测定，并能准确地绘制出切削力的变化曲线。系统具有速度快，测试精度、分辨率高等特点。     

Extended octree for cutting force prediction

Prediction of cutting force plays an essentially important role in the selection of optimum cutting parameters and investigation of cutting mechanisms. In this work, an extended octree is presented to represent the workpiece and tool swept volume to acquire the cutting depth and cutting width with high precision so that the cutting forces can be predicted precisely. The algorithm of acquisition of cutting width and cutting depth in flat-end milling is described. A framework of cutting force prediction based on virtual machining was established and a demonstration system was developed consequently. The simulated values of cutting width and cutting depth show good consistency with the theoretically calculated data.     

基于改进高斯随机测量矩阵的切削力信号压缩感知方法

高速加工过程中，依据传统Nyquist-Shannon采样定理进行信号采集通常会面临海量数据的存储、传输和处理难题。基于压缩感知理论提出了一种切削力信号采集新方法，实现信号压缩式采集。选择高斯随机矩阵作为基础测量矩阵，并结合近似正交三角分解和最小相关系数法对高斯随机矩阵进行重新设计，提高其压缩测量性能，再借助高效的压缩采样匹配追踪算法从测量值中恢复得到原始切削力信号。实验结果表明，改进的高斯随机测量矩阵具有更高的重构精度和稳定性，所提出的压缩感知方法在保证切削力数据重构效率和精度的同时，显著减少了数据量。     

基于LabVIEW的切削力数据采集及存储的实现

论述一种利用LabVIEW开发平台，实现切削力数据的采集、显示、存储和建立切削力测量数据库的系统。     

电脑皮革切割机控制系统的研究

为解决目前国内皮革切割机存在的切割速度较慢、皮革材料的利用率较低等问题,将数控裁剪技术应用到皮革切割上,提出了以工业PC机加运动控制卡为主控核心的电脑皮革切割机控制系统设计方案;同时基于Windows XP系统,通过Visual C++开发控制软件,并在软件上结合皮革图样数据结构的特点,利用各种计算机图形学算法实现了电脑皮革切割机的切割路径优化、图样软件排版等功能。研究结果表明,采用该电脑皮革切割机进行皮革切割,其切割质量与效率都得到了有效的提高。