PCD圆锯片锯齿结构参数计算机模拟优化设计

PCD木工圆锯片的锯齿结构参数对切削过程中刀具磨损起决定性作用,它的尺寸变化直接影响加工工件的表面质量及精度。采用有限元的方法对不同结构参数PCD木工刀具圆锯片切割时的受力及变形情况进行了模拟计算分析,发现:其加工中的最大压应力集中在锯齿背部区域、最大拉应力集中在锯齿根部附近区域,最大变形在切削速度方向,其最佳锯齿结构参数为前角γ=15°、后角α=15°。      

PCD刀具断屑槽参数仿生群算法优化北大核心

为提高PCD刀具使用寿命和Ti6Al4V钛合金工件表面质量,改善断屑效果,建立直线圆弧形断屑槽PCD刀具车削仿真模型,通过响应面法研究断屑槽参数(前角α、棱带长度L、曲率半径R)对切削力、刀尖温度和工件表面残余应力的影响,建立切削性能随断屑槽参数变化的二次多项式回归模型,应用方差分析和显著性检验验证模型的准确性。根据线性加权法,构建以切削力、刀尖温度和残余应力为目标的多目标优化模型,通过仿生群算法进行断屑槽参数优化。实验结果表明,PCD刀具断屑槽最优参数为前角α=30°、棱带长度L=0.1 mm、曲率半径R=0.42 mm。优化断屑槽参数后的PCD刀具能够有效降低切削力、刀尖温度和工件表面残余应力,改善断屑性能,形成规则的螺卷屑或长紧卷屑。     

金刚石圆锯片水槽的结构优化

本文建立了金刚石圆锯片的切削力分析模型,采用有限元的方法对金刚石圆锯片的水槽结构,以水槽的倾斜角度（水槽与径向之间的夹角）、水槽的底孔半径、水槽左、右侧边的角度结构参数为试验因素,进行静力分析计算,探讨各种结构参数对锯片最大VonMises应力的影响。分析结果表明,在相同的工作条件下,合理的水槽结构能使锯片的应力分布均衡,高应力区均大大缩小,当水槽的倾角为γ=8,R=4．5,Ф=ψ=5时,锯片的锯切效果最好,最大Von Mises应力降低13．87％,从而提高锯片的使用寿命。     

Ti6Al4V钛合金切削性能模拟及响应面分析

为保证PCD刀具的使用寿命和加工精度,提高对Ti6Al4V钛合金的加工效率,对PCD刀具精车加工Ti6Al4V钛合金进行模拟仿真分析,并通过响应面分析法计算建立切削力和刀尖温度随刀具参数（前角γo、后角 αo、钝圆半径rε）变化的二次响应面数学模型。根据响应面模型方差分析和显著性检验证明响应面预测模型的有效性,分析PCD刀具精车加工Ti6Al4V钛合金时刀具参数对切削力和刀尖温度的影响从而获得最优刀具参数。结果表明：钝圆半径对切削力的影响最大,后角对刀尖温度的影响最大,适当增大前角、减小后角及钝圆半径能够有效降低切削力、刀尖温度;最终得出最优刀具参数组合为前角γo=12°、后角αo=7°和钝圆半径rε=0.04 mm。     

特殊结构金刚石圆锯片的瞬态动力学分析

本文建立了多孔基体与非等弧长节块相组合的特殊结构金刚石圆锯片瞬态动力学模型,通过ANSYS软件对特殊结构金刚石圆锯片的有限元模型进行瞬态载荷响应计算,得出不同切削参数对锯片关键部位瞬态应力和变形的影响。分析结果表明,进给速度对锯片应力和变形影响最大,切削速度次之,切削深度最小。特殊结构金刚石圆锯片在变形、应力方面与普通结构金刚石圆锯片相比,都得到了较大改善。此分析对实际工程应用及进一步优化锯片结构具有一定的指导意义。     

提高铣刀铣削42CrMo寿命的试验研究

42CrMo为难加工材料,改进铣刀结构参数和材质,提高铣刀加工难加工材料的寿命.通过对加工出现崩刃的铣刀进行分析,提出改进措施.以42CrMo作为被加工工件,通过优化铣刀的后角和前角,分别用X和Y刀具材料,在数控立式铣床上做实验.结果表明:铣刀圆周后角由8°减小到6°,槽前角由12°减小到8°,铣刀寿命相应提高.刀具材料由X换成Y,铣刀寿命大大提高,提高程度比改变刀具角度大.     

齿形参数对圆锯片应力应变的影响分析

通过正交试验和有限元软件ANSYS分析了鼠牙形齿的前角、顶角及齿根圆角对圆锯片应力应变的影响,分析了齿根圆半径对各种最大应力的影响。结果表明:前角、顶角及齿根圆角对锯片应变的影响很小,齿根圆半径对最大径向压应力、切向拉应力和最大Von Mises应力影响相对最大,齿顶角对其影响相对最小;齿顶角对最大径向拉应力和切向压应力影响相对最大,齿前角对其影响相对最小。得出了最佳齿根圆半径范围,同时找到了最大Von Mises应力分布特点。     

PCD刀具加工氮化硅陶瓷孔的试验研究

使用PCD刀具对氮化硅陶瓷内孔进行切削试验,首先研究氮化硅陶瓷材料的去除机理,主要包括脆性去除和塑性去除,且以脆性去除为主。其次,研究刀具前角、切削速度、背吃刀量和进给量对切削力的影响。结果表明:刀具前角对切削力的影响不明显;随切削速度、背吃刀量和进给量的增加,切削力均增大,且背向力大于进给力和主切削力。最后,重点研究各参数对内孔侧壁表面粗糙度的影响。结果表明:进给量对表面粗糙度的影响最显著,其次是背吃刀量和切削速度,刀具前角几乎没有影响,且当刀具前角为-5°,切削速度为32.97m/min,背吃刀量为0.10mm,进给量为0.08mm/r时,可以得到较好的表面粗糙度和刀具寿命的综合效益。      

基于切削技术的金刚石刀具磨损特征分析

金刚石刀具的磨损情况决定其使用寿命。用金刚石PCD刀具切削6061-T6镁铝合金工件,通过不同切削速度、切削深度、振动频率、刀具后角时的切削力及切削温度变化,研究不同刀具前后角、进给量、切削转速时的工件表面粗糙度及刀具磨损面积。结果表明:金刚石刀具的切削力和切削温度随切削速度、切削深度的增加而增大,随振动频率的增加而减小;刀具后角增大,金刚石刀具的切削力呈先下降而后缓缓上升趋势,但对切削温度的影响很小。当刀具前角为10°,刀具后角为8°,切削速度为0.46?m/s,切削深度为28?μm,进给量为0.10?mm/r,切削转速为4100?r/min,振动频率为22?kHz,切削振幅为9?μm时,金刚石刀具的磨损面积最小,磨损程度最低,使用寿命最长,但工件的表面粗糙度稍高。      

刀具前角对加工残余应力的影响分析

切削加工过程中在工件表面产生的残余应力的大小和分布对工件的使用性能有重要影响.实践表明工件表面残余应力与刀具前角密切相关.文章建立了二维切削模型,利用有限元法计算分析了残余应力与刀具前角的关系.结果表明,在前角一定变化范围内,工件表面主要产生残余拉应力,其值随前角增加先增大后减小,残余拉应力层的厚度与刀具前角关系不明显.因此可以通过改变刀具前角来控制加工过程中的残余应力.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Effect of the Error of Measurement of Current Harmonics on the Accuracy of Determination of Magnetic Characteristics

Metal Science and Heat Treatment - The effect of the error of measurement of the form of current harmonics on the accuracy of determination of weber-ampere characteristics of electrical devices is...     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.