基于切削电流系数的铣刀磨损状态监测

基于切削力系数的铣刀磨损状态监测方法提出了与切削参数独立的刀具磨损指标。由于存在干扰机床正常加工、实时性不佳、传感器安装不便和成本过高等问题,限制了其在实际工业环境中的应用。针对上述问题,结合切削力与主轴电流的关系,提出一种基于主轴切削电流系数的铣刀磨损状态监测方法。首先,融合切削力系数和主轴电流的优点,建立铣削电流模型;其次,根据切削电流模型进行切削电流系数辨识,记录新刀状态下切削系数;然后,使用切削系数实时估计相同加工工况下新刀切削电流,监测实际切削电流偏离估计值的程度,判断铣刀磨损状态;最后,通过实验与力信号对比验证该方法的正确性。实验结果表明,该方法可以替代基于切削力系数的磨损状态监测方法,能有效、实时、无干扰、便利和低成本地识别新刀、正常和严重3种磨损状态。     

刀具切削状态监控技术综述

介绍了国内外刀具切削状态监控技术的发展历程,分析刀具切削状态监控技术发展中存在的主要问题和取得的成果,认为切削力等间接参量不能直接、量化地表征刀具状态;切削温度能较直接地反映刀具状态,其信号也易于处理,抗干扰能力强;基于机器视觉的加工表面纹理能较好地映射刀具切削刃,但技术复杂;多参量的刀具切削状态综合表征应是未来的研究方向。     

基于人工神经网络的变切削条件下钻头磨损监控

基于人工神经网络变切削条件下的钻头磨损监控系统，以机床主轴和进给轴的电机功率（电流）信号的为监控信号，并通过机床的速度向量识别机床的加工状态；通用对监控信号的提取和预处理，得到人工神经网络模型的输入（有效切削功率和切削用量）用３层ＢＰ网络对钻头的磨损量进行预报。     

基于润滑油光谱分析的柴油机磨损规律研究

基于某型柴油机在寿命考核期内润滑油光谱分析数据的分析，建立了发动机主要金属元素的磨损规律模型，结果表明，利用该模型得出的元素磨损趋势符合正常机械传动系统的磨损规律。     

高速切削时数控刀片的磨损

本文主要阐述高速切削时对数控刀片的要求,分析高速切削时数控刀片的磨损机理和磨损形式。在高速切削下,根据不同的材质、加工方法和加工要求确定合理的数控刀片磨损寿命。     

高效切削铁基高温合金刀具磨损特性研究

传统刀具磨损评估标准并以其确定的刀具寿命有一定的局限性,不适用于不同几何角度和不同切削参数下刀具耐磨损性能的比较。本文以刀具磨损新特性—表面磨损率理论为基础,研究了车削铁基高温合金GH2132的刀具磨损特性,得出了最小表面磨损率和所对应的最佳切削速度及温度,为进一步研究加工该高温合金材料在优选刀具和切削参数,提高刀具寿命以及生产效率等方面提供了理论基础。     

TC4钛合金切削刀具磨损对切削过程影响的研究

通过建立的钛合金切削加工仿真数值模型,研究了刀具磨损对钛合金切削过程中切削力、切削温度及切屑形态的影响规律,并对这些影响的产生机理进行了讨论。结果表明:随着磨损程度的增大,切削力及切削温度会迅速增加;月牙洼磨损会引起切削力的剧烈震荡且振幅随磨损的增大而增大,后刀面磨损将增大切削力;锯齿形切屑的变形程度在加大,但是锯齿产生的频率在降低。     

对切削加工性能的影响

为分析过共晶铝硅合金组织对其切削加工性能的影响,对两种化学成分相同但是组织结构不同的过共晶铝硅合金进行了切削试验研究并探讨了其切削机理.试验结果表明:过共晶铝硅合金经变质处理后组织中初晶硅的大小、形状和分布状况对切削刀具寿命和合金的切削加工表面质量影响极大,具有细小、分散而形状圆钝化初晶硅的合金有比较好的切削性能.造成这种影响的主要原因在于细小的硅粒比较容易协同基体塑性变形和被刀具压入切屑和已加工表面,而粗大的硅块往往发生解理破碎、脱落和位移,直接与刀具发生强烈摩擦并使已加工表面存留许多缺陷.     

切削参数对切削力影响的实验分析

通过切削试验。分析了切削速度、背吃刀量以及切削液等参数改变时，对切削力及表面质量的影响。     

高速切削钢材时的切削力试验研究

本文在高速车削的试验基础上，研究高速车削时切削速度对切削力的影响，结果表明，在切削速度较低情况下，切削力随切削速度的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，切削力下降，不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界速度。     

切削淬硬合金钢42CrMo的PCBN刀具磨损机理研究

进行了PCBN刀具切削淬硬合金钢42CrMo的实验.通过JSM649OLV型扫描电子显微镜(SEM)观察PCBN刀具的磨损,利用INCA能量分散光谱仪(EDS)分析了刀具磨损面的金属元素成分,对刀具磨损的机理进行分析和探讨.通过对比几种切削速度下刀具的磨损量,获得切削速度的最佳值.     

自滚切刀具切削力试验研究

简介了自滚切刀具的基本概念,分析了切削过程中的切削力,对自滚切端铣刀的切削力进行了试验研究,得出了切削力与刀具刃倾角、刀片直径及切削速度之间的关系。试验结果表明,刃倾角对自滚切刀具的合理使用最为重要,各切削分力随刃倾角不同的变化规律源于刀刃工作前后角的变化;较小的刀片直径有利于减小切削力,使切削过程更加平稳;自滚切刀具特别适合于高速切削,较普通刀具切削速度可提高50%以上。     

刃口形貌对切削力的影响分析

根据铣削加工的特点,采用专用切削加工有限元分析软件AdvantEdge建立仿真模型,对瀑布刃(K<1)和喇叭刃(K>1)的切削加工过程进行模拟,研究形状因子K值对切削性能的影响,最后通过实际铣削试验验证仿真所得数据的可靠性。研究结论对于钝化工艺参数的优化有着参考意义。     

玻璃和45钢的切削力特性与刀具磨损的研究

对比研究了切削玻璃和45钢时切削力与刀具磨损之间的关系,描述了玻璃和45钢在切削过程中塑性变形和脆性断裂的不同,优化了玻璃等脆性材料的切削加工参数。其研究结果对加工玻璃、陶瓷等难加工的脆性材料具有一定的实际意义。     

高速铣削铝合金时切削力和表面质量影响因素的试验研究

对高速铣削典型铝合金框架结构工件时的切削力和加工表面质量进行了试验研究。在高速进给铣削时 ,当进给方向发生改变 ,机床的加减速特性将导致在拐角处进给量减小、铣刀切入角增大 ,从而引起切削力增大和加工振动。在恒切削效率条件下高速铣削铝合金的试验结果表明 ,高速铣削时宜采用较小的轴向切深和较大的径向切深 ,以减小铣削力、提高加工表面质量 ;刀具动平衡偏心量是高速铣削时引起轴向振纹的主要原因     

刀具后刀面磨损量对切削力及加工表面粗糙度的影响

通过切削试验探索了在相同的工件材料、刀具材料、切削参数(切削深度、进给量)和不同的刀具磨损状态(后刀面磨损量)下,刀具后刀面磨损量(VB)对切削过程中的切削力及工件表面粗糙度的影响,并对这些影响的产生机理进行了讨论。     

刀具磨损过程中切削力动态分量信号分形维数的变化规律研究

研究了刀具磨损过程中切削力动态分量信号分形维数的变化规律 ,发现分形维数在刀具初期磨损和剧烈磨损阶段较正常磨损阶段高。由于切削力信号动态分量的分形维数随刀具磨损状态的变化而变化 ,使得它可以作为切削过程中判断刀具工作状态的一个参数     

Cutting Force Model for a Small-diameter Helical Milling Cutter

In the milling process, the major flank wear land area (two-dimensional measurement for the wear) of a small-diameter milling cutter, as wear standard, can reflect actual changes of the wear land of the cutter. By analyzing the wearing characteristics of the cutter, a cutting force model based on the major flank wear land area is established. Characteristic parameters such as pressure parameter and friction parameter are calculated by substituting tested data into their corresponding equations. The cutting force model for the helical milling cutter is validated by experiments. The computational and experimental results show that the cutting force model is almost consistent with the actual cutting conditions. Thus, the cutting force model established in the research can provide a theoretical foundation for monitoring the condition of a milling process that uses a small-diameter helical milling cutter.