硬态车削H13钢切削力与表面粗糙度试验研究

为了探究H13钢硬态车削过程中的切削力与工件表面粗糙度,课题组采用单因素试验和多因素正交试验法设计车削试验。通过极差分析法对试验结果进行分析,研究不同切削速度、进给量和背吃刀量对切削过程中切削力以及工件表面粗糙度的影响,并比较切削力与表面粗糙度的变化规律。结果表明:影响切削力的显著性参数为背吃刀量进给量切削速度;影响工件表面粗糙度的显著性参数为进给量切削速度背吃刀量。通过单因素试验分析可知,切削力与表面粗糙度变化有一定的相关性,表面粗糙度的变化趋势和切削力一致。     

超声振动车削参数对切削力的影响

为了探究超声振动车削(UVT)过程中刀具振动频率、振幅和切削速度3个参数对切削力的影响,课题组通过建立有限元模型,对高强度铝合金超声振动车削和普通车削(CT)过程进行了对比研究。首先,研究了切削区域的Mises应力分布的变化;其次,对切削区域温度和微观切屑形态进行了分析,从微观层面揭示UVT方法降低切削力和切削温度的机理;最后,分别研究了刀具振动频率、振幅和切削速度对UVT平均切削力的影响。研究表明:超声振动车削的有限元仿真结果与"刀具-工件接触比理论"一致;在一定的范围内,增大刀具振动频率或振幅以及降低切削速度的方法可以有效降低切削力。文中的研究显示合理的选择超声振动车削工艺参数可以降低切削力,改善高强度铝合金的制造工艺。     

超声椭圆振动切削航空铝合金的数值研究

为了研究7075航空铝合金在超声椭圆振动切削(Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting,UEVC)下切削速度、背吃刀量、振幅和频率对切削力和切削温度的影响.课题组运用ABAQUS有限元软件建立了仿真模型,对比分析了不同切削方式对航空铝合金力学性能的影响.仿真结果表明:在UEVC过程...     

椭圆活塞切削力的影响因素研究

文章对不同刀具前角、不同切削速度、不同切削深度、不同刀具刃口钝圆半径以及不同频率对工件应力应变及切削力的影响进行了仿真研究,分析了在不同参数影响下主切削力和背吃刀力的变化情况。     

MC6025-MP型断屑槽对车削力影响的试验研究

选用MC6025、UE6020、US735共3种牌号的不同断屑槽型:MP,MA,MS型刀片,采用正交实验法断续干式车削45#钢,通过三向测力仪测定了相同切削用量下不同槽型刀片的切削力。采用回归分析法推导出切削力与切削速度、背吃刀量、进给量的关系表达式,并获得不同槽型刀片对切削力的影响规律,通过极差分析进一步验证了上述结果。同时,试验结果得到了新型刀片MC6025的MP型槽的最适切削参数。分析结果表明:背吃刀量对MC6025-MP型刀片的切削力影响最大,对US735-MS影响最小;切削3要素对切削力影响的一般性结论对不同槽型刀片也是成立的。该实验范围内,新型刀片MC6025-MP的最适切削参数为:ap=0.05 mm,f=0.1 mm/r,v=56.9 m/min。     

毛竹钻孔中切削力的分析研究

目前,毛竹在家居与装饰工程以及竹制工艺品上的应用越来越多,高速高效地加工各类毛竹,在建材加工与工艺装饰领域有着广泛的应用前景。钻削加工是毛竹加工中最重要的切削加工方式之一,钻削加工过程中的切削力对毛竹产品的性能和外观影响巨大。影响毛竹钻削力的主要因素有刀具的材质、钻头几何形状和钻削工艺参数。传统毛竹钻削工艺参数中,主轴转速一般低于5000r/min。本文就其从低速到高速的钻削工艺过程进行理论与实验分析,得出结论为刀具直径对轴向钻削力影响最为显著,其次为进给速度,钻削主轴转速对轴向钻削力的影响最小。高速钻削毛竹的最佳工艺参数为刀具直径4mm、主轴转速12000r/min、进给速度1500mm/min;特定加工情况下钻削毛竹的最佳工艺参数为刀具直径8mm、主轴转速10000r/min、进给速度1000mm/min。     

切削参数对车削交叉滚子轴承切屑形态的影响

采用硬质合金刀片对交叉滚子轴承进行单因素切削实验,收集切削过程中产生的切屑与数据,利用显微镜观察切屑形貌,研究切削参数对切屑形态的影响。结果表明：切削速度越大,进给量和背吃刀量越小时,切屑变形系数越小,越容易形成带状切屑;进给量对于切屑断裂的影响最大,背吃刀量次之,切削速度影响最小;在进行粗加工时,应选择较大的进给量与背吃刀量,以保证良好的断屑性能。     

基于Deform-3D的AISI1045钢切削温度场仿真研究

建立基于Deform-3D有限元软件的AISI1045钢切削加工物理仿真模型,运算获取切削温度场分布数据。通过单一变量因素的切削加工仿真试验,分析切削用量参数对切削温度的影响。仿真结果表明,切削速度、进给量、背吃刀量都与切削温度呈正相关关系。研究对实际生产中控制工件受热变形、延长刀具寿命,合理选择切削加工参数具有积极意义。     

细长轴车削加工时的振动分析

由于细长轴的特点和技术要求,在高速车削时易产生振动、多棱、圆柱度差等缺陷。本文从振动的角度分析了细长轴加工时变形情况的原因和细长轴在主车削力作用下的基本特性,得出了细长轴车削时的简化受力模型,利用有限元分析法对细长轴产生振动的状态属性进行模拟分析。可以发现利用浮动跟刀架可以对振幅大小起到限制作用,很好地振动补偿,保证细长轴加工的质量要求。     

基于Deform和遗传算法的高速切削工艺参数分析

基于有限元分析软件DEFORM对高速斜角切削进行数值模拟,得到切削速度、进给量、背吃刀量、刃倾角等对切削加工的影响规律及切削力的预测模型,并应用MATLAB软件中的遗传算法与直接搜索工具箱对切削加工用量进行多目标多约束优化。试验所得数据为高速切削加工工艺参数的合理选择提供了参考和依据。     

SiCp/Al复合材料的车削仿真研究

为了分析SiCp/Al复合材料的切削力形成机理,同时考虑SiCp/Al复合材料加工性能以及成本问题,课题组建立了SiCp/Al复合材料的工件和切削刀具二维有限元仿真模型.利用ABAQUS有限元分析软件动态模拟SiCp/Al复合材料的车削过程,通过改变切削速度和刀尖圆弧半径2个切削参数,得到了SiCp/Al复合材料切削力...     

微织构超硬刀具切削粉末冶金的切削力研究

文章主要研究微织构超硬PCBN刀具车削粉末冶金材料时,切削速度和织构参数对切削力的影响,通过四因素四水平的正交试验,得到了在润滑条件下,切削速度v、凹坑直径d、凹坑深度h和面积密度w四个参数对三个切削分力和切削合力的影响关系,d和h对切削力的影响更大,微织构的引入对进给抗力F_X和切深抗力F_Y的影响大于主切削力F_Z,得到了织构参数对切削力的影响关系,对微织构超硬PCBN刀具切削粉末冶金材料的织构设计具有一定参考意义。     

木工重型四面刨切削力分析

通过对木工重型四面刨床切削力进行的分析,计算得出刨刀的切削力Fu≈676N,力的大小可以实现对板材进行刨削加工。木工重型四面刨床的进给利用送料辊转动带动木板移动的方式,即利用物料依靠送料辊滚动产生的动力来实现进给。同时,分析出切削用量、工件的材料、刀具的几何角度、切削遇角θ等影响物料切削功率的主要影响因素,为之后的木工重型四面刨整机设计提供理论依据。     

椭圆振动车削TC4的切屑形态和切削力研究

为探究超声椭圆振动车削钛合金TC4过程中振幅、频率和刀尖圆角半径对切屑和切削力的影响,课题组通过建立有限元模型,将常规切削(CC)和椭圆振动切削(EVC)钛合金TC4过程进行对比研究。首先对所用超声椭圆振动的运动特性进行推导,确定刀屑接触率;其次通过理论分析,将切屑和切削力相结合,建立切削力模型;最后分别研究不同频率、振幅对超声椭圆振动切削稳定过程时的切屑形态、切削力和切削温度的影响。研究结果表明:椭圆振动切削过程刀具和切屑间存在周期性地分离,可以用刀屑接触率ts表示;在一定的范围内,增加振动幅值、振动频率以及刀尖圆角半径可以减小切屑厚度,降低切削力; EVC方式下可以选择合理的参数来降低切削力,并可以通过测量宏观切屑厚度来预测切削力,更好地指导生产加工。     

基于ABAQUS的金属切削有限元仿真

因为金属材料的切削运动是一种非线性的动态过程,所以用传统的分析方法很难对切削机理作出定量的分析,得出准确的结论。本文基于弹塑性的有限元理论建立易切削钢二维有限元模型,使用限元仿真软件ABAQUS,对易切削钢在切削过程中弹塑性变化模型进行仿真分析,并且在不同的切削深度下,对工件切削变形区的切削力以及等效塑性应变进行解析。通过对工件切削变形区的切削力变化云图和等效塑性应变云图分析得出结论：随着切削深度的增加,切削力也逐渐变大,断裂应变也随之逐渐增大。     

基于通电加热辅助车削的切削振动实验验证

随着国防军工、航空航天、汽车船舶等领域的迅猛发展,许多高性能(高强度、高塑性、高韧性等)材料(如高锰钢、合金工具钢、不锈钢等)也得到了广泛应用.与高性能相对应的是其差的切削加工性,高振动、高切削热、粘刀、积削瘤等切削不良现象在生产过程中屡见不鲜.文章采用了通电加热辅助车削的复合加工方式,以切削过程中的振动信号为评价标的,实验表明:比较通电加热辅助车削和干式硬车削,经过不同切削参数对比,确定材料切削性能得到极大改善,切削振动普遍降低了 200%～400%,验证了方法的可行性和先进性.     

SINUMERIK 802Dsl系统的PLC智能控制方法

SINUMERIK 802Dsl系统运行过程中,进给速度及主轴转速分别由控制面板的进给倍率旋钮与主轴倍率旋钮控制,速度调节依赖操作人员经验,加工过程随机、保守。文章针对机床利用效率低的问题,对SINISMERIK 802Dsl系统PLC模块进行改进。新改进的智能加工系统PLC模块主要完成接收工控机发送的控制指令,并将系统相关数据及指令发送至工控机,同时在线调整数控机床加工过程中进给倍率或主轴倍率,实现切削力的在线优化。通过实验验证,该改造后的智fig~．r_系统能够快速、准确地在线调节进给速度及主轴转速,使得机床在加工过程中切削力保持在设定的稳态。     

PcBN刀具硬态干切削条件对切屑形貌的影响

通过对PcBN刀具硬态干切削GCr15轴承钢的试验研究,观察分析研究了不同切削条件对切屑形貌的影响。结果表明,随着切削速度的增加,切屑锯齿化程度也越高,当切削速度大于200m/min时,切屑类似于挤裂状;随着进给量的增加,切屑的锯齿化程度越来越明显,且在进给量达到0.5mm/r时,切削产生严重变形;随着背吃刀量的增加,切屑的卷曲程度越大,但对锯齿化影响并不大,但当背吃刀量为0.05mm时,切削基本呈带状。     

车削轴零件精度研究及其对锭杆加工的指导

为提高锭杆的加工质量,以45号钢为材料,用不同数控车床速度、进给量、切削深度加工细长轴零件,检测零件尺寸精度及表面粗糙度,并采用正态分布和单因素对比试验进行数据分析。在试验所采用的因素水平变动范围内,通过5组试验和数据分析结果表明:数控车削加工细长轴类零件的精度整体分布规律基本符合正态分布;对于径向和轴向尺寸精度,进给量在车削中对精度的影响作用较为明显;对于表面粗糙度,影响轴零件加工精度顺序依次为进给量、切削深度和切削速度。     

硬质合金刀具高速切削7075铝合金表面粗糙度预测模型

为提高金属切削加工后工件表面质量，课题组将切削速度v_c、进给量f、背吃刀量a_p及刀尖圆弧半径R这4个因素结合起来，分析各个因素对工件表面粗糙度的影响。首先，设计了正交方案并进行切削试验，用极差法分析正交试验结果；其次，根据正交试验数据，采用多元非线性回归方程建立了表面粗糙度预测模型；最后，进行了离差平方和显著性检验以及模型试验验证。结果表明：4个因素对表面粗糙度的影响程度为f>R>v_c>a_p;该预测模型高度显著，且通过试验进行了验证，对比得出其误差率低于6%,可以准确地预测铝合金表面粗糙度。该模型为硬质合金切削Al7075-T6铝合金时，切削参数的合理选择提供了依据；为研究硬质合金切削Al7075-T6铝合金表面粗糙度提供了一种便捷的方法。