硬质合金刀具刃口形状对高温合金切削力的影响

硬质合金刀具是切削高温合金等难加工材料的常用工具，其刃口形状会对加工性能产生重要影响，钝圆半径与形状因子是目前刃口形状的常用特征参数。为研究刃口形状对加工高温合金时切削力的影响，使用硬质合金刀具对Inconel 718高温合金开展侧铣试验。试验结果表明，形状因子相同但钝圆半径不同的刃口所产生的切削力不同，钝圆半径相差越小其产生的切削力偏差越小。当钝圆半径一致且形状因子K>1时，加工所产生的切削力随形状因子的增大而增大。刃口的钝圆半径越小，其形状因子对切削力的影响越显著。本文提出了研究刃口形状时应同时考虑钝圆半径与形状因子的重要性，并研究了形状因子对切削力的影响，对合理选择刃口的形状有重要意义。     

基于Inconel 718车削过程有限元仿真的刀具刃口几何参数优化

基于Third Wave Advant Edge建立二维有限元模型,对镍基高温合金Inconel 718的车削过程进行数值仿真分析,并通过直角车削试验验证仿真模型的精准度;提出了刃口几何参数的优化流程,获得了不同刃口几何参数下的切削温度和应力分布,研究了刀具刃口几何参数对刀具应力及刀具温度的影响,进而对加工镍基合金的刀具刃口参数进行优化。仿真结果表明:在选定后角7°时,粗加工镍基合金Inconel 718的最优前角为6°,最优刃口钝圆半径为60μm;随着刀具前角的增加(0°~10°),切削温度逐渐增加,刀具应力先减小后增加,切屑的高温区逐渐减小,刀具的高应力区逐渐向后刀面扩展;随着刃口钝圆半径的增加(30μm~80μm),刀具温度逐渐增加,温度分布无明显变化,刀具应力先减小后增加,切削刃附近应力集中现象减弱。     

碳化钨刀具对Inconel 718合金的高速切削实验研究

利用碳化钨硬质合金刀具对Inconel 718合金进行高速切削,研究单位切削力、工件表面粗糙度、加工表面微观结构和刀具磨损在切削过程中随加工参数的变化,以寻找最佳切削条件,提出适当切削方法克服Inconel 718合金的加工障碍。同时,利用碳化钨刀具替代昂贵的PCD或CBN刀具进行切削,也为高速切削Inconel 718合金提供了较为经济的方案。     

用于加工Inconel718的切削刀具发展现状

镍基高温合金Inconel718具有熔点高、热传导率低、加工硬化现象严重的特点,被认为是最难加工的金属材料之一。近年来,随着航空航天、能源动力技术的飞速发展,Inconel718高温合金的应用越来越多,其高速、高效切削的加工需求也日益扩张,其切削工艺的制定、尤其是切削刀具的选择越来越重要。本文综述了常用于加工In-conel718的刀具(高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼)及其涂层刀具的加工性能,分析了不同涂层对于刀具寿命和工件表面质量的影响,对硬质合金刀具和陶瓷刀具作了详尽的对比分析。最后,对高速钢、陶瓷、硬质合金和立方氮化硼刀具切削Inconel718的应用情况进行了总结,给出了Inconel718高温合金切削加工刀具选择的有益参考。     

刃口钝化对PCBN刀具切削性能影响的研究

通过PCBN刀具断续切削等温淬火球墨铸铁(ADI)的试验,分析了刃口钝圆半径对PCBN刀具切削力和刀具寿命的影响.试验结果表明:准静态力与断续冲击力随钝圆半径的增大呈先增大后减小的趋势;断续冲击力与准静态力的差值称之为冲击力,它真实地反映了断续切削时刀具所受冲击大小,径向冲击力随钝圆半径的增大呈先减小后增大的趋势;刀具...     

Inconel 718镍基高温合金车削切削力和切削温度分析

为探究切削参数对难加工材料Inconel 718镍基高温合金切削力和切削温度的影响规律,基于田口法对Inconel 718材料进行正交切削仿真试验,采用单因素分析方法、灰关联度分析方法对比分析切削三要素对切削力、切削温度的影响,研究结果为Inconel 718镍基高温合金高效切削加工提供理论支撑。     

基于实验Inconel718正交切削有限元仿真分析

为研究犁削效应和前刀面粘压对Inconel718切削过程的影响.基于正交切削实验建立Inconel718有限元切削模型,模型结果同实验值对比以验证模型可靠性.通过改变刀具圆角半径和负前角参数,提取并比较不同的切削力时域曲线和刀具温度,分析犁削效应和前刀面粘压.研究表明犁削效应提高进给力数值,刀具圆角半径由0变为5μm,Inconel718切削进给力均值提高7％：前刀面粘压提高刀具和切屑温度,有利于切屑分离.但刀具负前角为-20＆#176;,切削加工不稳定.     

Inconel718合金高速切削加工的工艺参数优化

高温合金Inconel718（铬镍铁合金）的高速切削加工具有重要意义。对高速切削加工过程中Inconel718的可切削性进行试验研究,通过对切削力、切削温度、切屑形貌和材料声发射（AE）状态的观察,进行加工参数优化。试验中使用嵌入式碳化钨硬质合金（K20）刀具,在高速精密VDF车床干切削条件下进行Inconel718ff金的高速切削。结果表明,能够获得最佳加工质量的切削速度为45～55m／min。进给量为0．08mm／r,切削深度为0．5mm。     

高速车削Inconel 718切削力的试验研究

为了研究高速切削Inconel 718的切削力经验公式和各切削参数对切削力的影响显著程度,应用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了正交车削试验,得到了硬质合金刀具车削Inconel 718的切削力经验公式。分析结果表明:对切削力影响最大的因素是进给量,切削深度和切削速度对试验结果的影响依次减弱。用涂层硬质合金刀具KC5510精车Inconel 718时,采用小进给量、小切削深度、高切削速度可以得到小的切削力,取得良好的切削效果。     

铣削高强钢时高效余量去除的切削力研究

采用涂层硬质合金刀具对AF1410超高强度钢进行高效余量去除铣削实验,分析研究了高效余量去除铣削高强钢时切削参数及冷却条件对切削力的影响。结果表明,在干切削条件下,切削速度对切削力的影响较复杂;湿切削时,切削速度对切削力的影响较稳定;两种条件下,轴向力受切削用量影响较小。在干式切削条件下,切削深度的增加对径向力和切向力影响显著,切削力随每齿进给量的增加而增大,每齿进给量增加到0.08mm/z时,切削力有下降趋势;在实验参数范围内,湿式及干式切削均表现为径向力>切向力>轴向力,但采用干式切削且切削深度大于2mm后,切向力大于径向力。     

涂层硬质合金刀具切削Inconel718合金的有限元分析

采用Third Wave AdvantEdge切削仿真软件对Inconel 718合金进行车削有限元模拟,通过2D有限元模块分析了单层/多层涂层硬质合金刀具,在不同切削速度下的切削力、进给力和切削温度,以及涂层厚度对切削性能的影响,研究结果对新刀具材料和涂层的设计具有一定指导作用。     

精密切削加工Inconel718镍基高温合金的涂层硬质合金刀具磨损试验研究

Inconel718镍基高温合金适用于高温高压、高频应力应变及腐蚀环境,被广泛应用于核电、航天、航空等领域.针对核级Inconel718镍基高温合金开展精密切削加工试验,研究不同工艺参数对涂层硬质合金刀具磨损的影响.结果 表明:涂层硬质合金刀具前后刀面极易发生磨损,出现月牙洼磨损、沟槽磨损以及崩刃;车削三要素中进给量对后刀面磨损量VB的影响最为明显,随着进给量的增大,后刀面磨损量VB逐渐减小.     

钝圆半径对镍基高温合金的铣削性能影响

铣削典型的难加工材料镍基高温合金时,刀具刃口直接接触参与切削,对铣削性能起到决定性作用.通过建立刀具精确三维模型和有限元切削仿真模型,对不同钝圆半径的圆角铣刀铣削镍基合金进行仿真,分析钝圆半径对切削性能的影响,开展切削试验进行验证.结果 表明:钝圆半径对刃口附近集中区域的应力和温度以及进给抗力和切深抗力影响较为显著;钝...     

镍基高温合金Inconel718在不同冷却润滑条件下的切削仿真研究

为探究冷却润滑条件对难加工材料镍基高温合金Inconel 718切削加工质量影响规律,基于Advantedge有限元软件,采用三种不同的冷却润滑方式,对Inconel 718材料进行干式切削、浇注式切削、低温冷风微量润滑切削仿真,对比分析不同冷却及润滑条件对切削力、切削温度、切屑形态、残余应力变化的影响规律。     

基于ABAQUS和Python的镍基高温合金Inconel718的车削仿真

为了准确地对镍基高温合金Inconel 718的车削过程进行仿真,并找出影响车削力的主要可控变量,应用ABAQUS有限元软件较精确地对镍基高温合金Inconel 718的车削加工过程进行仿真,模拟车削加工过程中背吃刀量、切削线速度、进给量等可控因素对刀具主切削力、进给抗力、切深抗力的影响。调用Python中的Pandas库读取正交试验表中的数据并算出各因素对刀具受力的相关系数矩阵,通过对比相关系数得出各主要因素对刀具受力影响程度的大小,验证了该材料车削仿真的准确性。     

基于正交试验的高速切削钛合金切削力研究

随着钛合金在各行业的广泛应用,钛合金的高速切削加工技术成为航天航空工业及其他制造业中的难题之一。切削力是研究切削过程的重要物理量之一,其大小和变化对工件加工品质、刀具磨损和寿命等都具有影响。本文以钛合金Ti6Al4V为研究对象,用正交试验的方法分析了切削速度、进给量和背吃刀量三个因素对切削力的影响,结果表明:径向力、切向力、轴向力都是随切削速度增大而减小,随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削用量的变化导致各向切削力与切削合力的变化趋势基本一致;背吃刀量对切削力影响最大,进给量次之,切削速度最小;三个方向力中,轴向力最小,径向力次之,切向力最大。     

微切削加工中切削力的理论与实验

微切削过程中的切削力严重影响刀具寿命及零件的加工精度,因此,深入研究微切削过程中的切削力变化规律及影响因素是确定合理的加工参数、加工工艺及提高加工系统性能的基础.本文在考虑刀具钝圆半径存在的条件下,采用轴对称原理建立了微切削力理论公式及微切削模型,实验研究了切削用量、刀具材料及工件材料对切削力的影响,验证了理论分析的正确性.研究结果表明:在切深ap为0.002～0.032 mm,进给量f为0.01～0.20 mm/r,切削速度v为20～120 m/min情况下,切削力Fz的变化范围为100～1030 N,Fy的变化范围为40～700 N;减小刀具钝圆半径会减小刀具后刀面与工件的接触长度,并且会减小切削刃以下部分金属的变形,有利于获得高质量的加工表面;控制切削速度对切削力的影响可以通过控制切削层厚度与刀具钝圆半径的比值来实现,控制切削力比值Fz/Fy则可以通过控制走刀量、切深与刀具钝圆半径的比值来实现.     

镍基合金Inconel718可切削加工性的试验研究

Inconel718是一种高强度耐热镍基合金,具有优良的高温强度、高温硬度和耐蚀性,在高温条件下能长期工作,已被广泛地应用于宇航工业、航空工业的涡轮发动机和相关零件的制造。分析Inconel718的机械性能、微观组织结构及其对切削加工性能的影响并进行了相关的试验验证,在试验数据的基础上,研究Inconel718中含碳量对切削过程中刀具磨损的影响。试验结果表明,Inconel718中含碳量在刀具后刀面磨损中起着非常重要的作用,Inconel718合金中含碳量越高,合金中所含的细微硬质夹杂物也越多,在切削过程中使刀具产生严重的后刀面磨粒磨损,从而降低材料的切削加工性。     

小直径铣刀圆弧进刀方式铣削力的研究

使用整体硬质合金小直径平底铣刀,对淬硬钢45钢进行高速铣削实验。以圆弧进刀的方式对工件进行侧铣,分析圆弧进刀阶段各切削参数对切削力的影响趋势。结果表明,在试验参数范围内,随轴向切深、径向切宽、每齿进给量、主轴转速的增大而减小,且3个分力中对切削分力Fy影响较大;切削旋转半径对Fx方向切削力影响最大,且随旋转半径增大而减小;随工件硬度的增加,切削力Fx、Fy降低;刀具夹持量的增加导致切削力降低,而夹持量在不小于60%时,切削力变化微小。     

高速铣削 Inconel718已加工表面残余应力的有限元分析

利用有限元法对镍基高温合金Inconel 718的高速正交铣削进行模拟仿真,获得切削力、切削温度和残余应力.结果表明在仿真切削速度100-3000m/min范围内,刀尖峰值温度随切削速度提高而增大,由于高温造成工件软化,从而使切削力随切削速度增大而减小;残余应力层深度在已加工表面O.5mm以下,最大表面残余应力为拉应力...