碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表面的影响

用聚晶金刚石刀具(PCD)研究了增强颗粒的含量、尺寸等对SiC颗粒增强铝基复合材料超精密车削表面的影响.结果表明:SiC增强颗粒的去除方式主要有拔出、破碎和切断等,SiC颗粒的含量和平均尺寸越大,其拔出和破碎现象就越多,复合材料获得的加工表面粗糙度值也越大;当SiC颗粒主要以切断方式被去除时,可望获得含有较少坑洞和裂纹等加工缺陷的超精密切削表面.     

PCD纤维刀具切削碳化硅颗粒增强铝合金的试验研究

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al复合材料)因其优良的综合性能,在航天航空、汽车等领域应用广泛,然而硬质颗粒的加入给加工带来了很大困难.现采用PCD纤维刀具进行SiCp/Al复合材料的切削实验,通过Kister测力仪对切削力作在线测量,采用扫描电镜对加工表面形貌进行了显微观察,分析了进给速度、切削深度对切削力、表面质量的影响.结果表明:由于PCD纤维刀具加工最大未变形切削层厚度小,因而切削力小;当切削深度小于0.5 mm,进给量小于75 mm/s时,能获得较好的加工表面质量.     

刀具钝化对切削力及表面粗糙度的影响

目前有关刀具钝化对切削力和加工零件表面粗糙度的影响的研究比较少.通过单因素法对比试验,分别测出在不同切削参数下刀具钝化引起的切削力及加工后零件表面粗糙度的变化.分析结果表明,随着切削速度的增加,刀具钝化后的切削力增加了,Fx和Fz方向增加比较明显;随着径向、轴向切深的增加,钝化刀具切削时的切削力增加了,F2增加的最明显.随着切削速度、径向切深及轴向切深的增加,表面粗糙度都明显减小,加工工件的表面质量得以改善.     

PCD刀具钝化及对车削铝合金表面粗糙度的影响

应用国产小型可转位刀片刃口钝化机2MQ6712D对PCD刀具进行钝化,验证了该方法对PCD刀具钝化的可行性。采用特殊工艺进行钝化,可以得到光滑均匀的倒圆形切削刃。采用单因素法探究了PCD刀具钝化的影响,研究了不同切削参数下钝化对表面粗糙度的影响。实验结果表明,使用钝化刀具加工1060铝合金形成的表面粗糙度比未钝化刀具低,提高了表面质量,随着进给量的增加钝化对刀具的影响越明显。在切削深度为20μm时钝化刀具所形成表面粗糙度比同等条件下其他切削深度所形成的表面粗糙度低。     

CVD金刚石薄膜刀具加工SiC_p/Al复合材料时的切削磨损研究

通过用CVD金刚石薄膜涂层刀具切削加工SiC颗粒增强铝基复合材料的试验 ,研究了切削参数、刀具材料、刀具几何参数和工件材料对CVD金刚石薄膜涂层刀具磨损的影响规律 ,同时研究了SiCp/Al复合材料的切削加工性能。     

金刚石磨头刀具磨铣加工对高体份SiCp/Al复合材料加工表面质量的影响

针对高体份SiCp／Al复合材料,采用佥刚石磨头刀具磨铣切削的加工方法,研究了高速磨铣加工中机床主轴转速、工件进给速度及背吃刀量对材料加工表面形貌损伤以及表面粗糙度的影响规律。研究表明,机床主轴转速的提高、工件进给速度的减小都能够减小材料表面形貌的损伤情况,改善加工表面粗糙度质量：背吃刀量的改变对材料表面形貌损伤以及表面粗糙度的影响不大。     

绿色加工中刀具磨损对表面粗糙度影响的研究

在切削镍基高温合金材料过程中,由于不稳定因素造成已加工表面粗糙度很难控制,尤其是刀具磨损直接影响着表面粗糙度。通过对冷风油雾、冷风和常温油雾等不同冷却切削条件下刀具磨损和工件表面粗糙度微观形貌的实验,研究了高速切削镍基高温合金材料时,在不同冷却切削条件下刀具磨损对工件表面粗糙度的影响,揭示了用冷风高速切削提高表面加工质量的规律。     

PCD刀具高速铣削高体积分数SiC_p/Al复合材料的表面粗糙度研究

针对PCD刀具高速铣削体积分数为65%的SiCp/Al复合材料,通过单因素和正交试验研究了不同铣削参数对表面粗糙度的影响。研究结果表明:影响SiCp/Al复合材料已加工表面粗糙度的最重要参数是每齿进给量,其次是铣削深度,铣削速度和铣削宽度对表面粗糙度的影响较小;铣削速度与铣削宽度之间存在一定的交互作用;为得到较好的表面粗糙度,可选择较高的铣削速度、适中的铣削深度和铣削宽度、较低的每齿进给量进行加工。     

PCD刀具刃磨质量对活塞加工表面粗糙度的影响

PCD材料具有高硬度、高耐磨性以及刀具刃磨成本较高等特点。本文针对铝活塞的精加工,系统研究了PCD刀具的刃磨质量对已加工表面粗糙度的影响规律。合理选择PCD刀具的刃磨质量,既能满足加工要求,又能降低刀具刃磨成本,使PCD刀具在加工硅铝合金领域得到了更广泛的应用。     

SiCp/Al复合材料铣削加工工艺参数的优化实验研究

SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al复合材料)因具有优良的力学性能而在航天航空、汽车等领域应用广泛.现采用硬质合金立铣刀在五轴联动加工中心对SiCp/Al复合材料进行铣削加工,通过正交试验,分析了主轴转速、进给量、切削深度对铣削力、表面粗糙度的影响;从材料去除率、加工表面质量等方面考虑,得到了所选参数范围内较优的铣削加工工艺参数组合:主轴转速5000 r/min,切削深度1 mm,进给量0.02 mm/z.     

PCD刀具后刀面刃磨质量对切削表面质量及刀具寿命影响的试验研究

在分析PCD刀具切削模型的基础上进行了切削试验。通过对切削试验结果的分析,认为PCD刀具后刀面刃磨质量直接影响切削表面质量,而对PCD刀具寿命的影响则相对较小。     

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。     

清洁切削高温合金涂层刀具切削性能及加工表面完整性

针对高温合金高速干切削刀具磨损严重、加工表面质量差等突出问题,基于清洁切削技术,采用硬质合金涂层刀具进行高速铣削高温合金GH2132试验,研究干式切削、液氮不同喷射温度对涂层刀具切削性能以及加工表面完整性的影响规律,探究运用清洁切削高温合金来延长涂层刀具寿命和提高加工表面质量的可行性。研究表明：液氮低温切削GH2132时的切削合力随喷射温度的降低而增大,切削区温度在-150～-190℃喷射时已完全处于低温状态;随着液氮喷射温度的降低,刀具涂层剥落面积明显减小,且降低了黏结磨损和氧化磨损,在-150℃喷射条件下可获得较长的刀具寿命;加工表面粗糙度S_a在-30～-150℃喷射条件下获得较小值,随喷射温度的降低,加工硬化和残余拉应力分别增大和减小;与干式切削相比,液氮切削喷射温度在-150～-190℃下可显著延长涂层刀具寿命并提高加工表面质量。     

基于正交试验法的CBN刀具车削表面粗糙度研究

基于CBN刀具的淬硬钢车削加工工艺,能否顺利替代传统的半精车、表面淬火后外圆磨加工工艺,其中重要的一点是新工艺技术必须能保证原有工艺技术的质量,还要求提高效率.在与企业的生产实际中采用正交试验法,找出基于CBN刀具加工影响表面粗糙度的主要因素,同时试验CBN刀具代替磨削加工的可行性.通过对试验数据的直观、方差分析,基于CBN刀具的硬车削加工工艺能满足产品加工的要求,且走刀量是影响表面粗糙度的主要因素.     

Hardening Effect on Machined Surface for Precise Hard Cutting Process with Consideration of Tool Wear

During hard cutting process there is severe thermodynamic coupling effect between cutting tool and workpiece, which causes quenching effect on finished surfaces under certain conditions. However, material phase transformation mechanism of heat treatment in cutting process is different from the one in traditional process, which leads to changes of the formation mechanism of damaged layer on machined workpiece surface. This paper researches on the generation mechanism of damaged layer on machined surface in the process of PCBN tool hard cutting hardened steel Cr12MoV. Rules of temperature change on machined surface and subsurface are got by means of finite element simulation. In phase transformation temperature experiments rapid transformation instrument is employed, and the effect of quenching under cutting conditions on generation of damaged layer is revealed. Based on that, the phase transformation points of temperature under cutting conditions are determined. By experiment, the effects of cutting speed and tool wear on white layer thickness in damaged layer are revealed. The temperature distribution law of third deformation zone is got by establishing the numerical prediction model, and thickness of white layer in damaged layer is predicted, taking the tool wear effect into consideration. The experimental results show that the model prediction is accurate, and the establishment of prediction model provides a reference for wise selection of parameters in precise hard cutting process. For the machining process with high demanding on surface integrity, the generation of damaged layer on machined surface can be controlled precisely by using the prediction model.     

振动切削技术与零件加工表面完整性

论述了现代工业对零件加工表面完整性的要求 ,分析了零件加工表面完整性对零件使用性能的影响 ;讨论了振动切削的原理 ,指出振动切削是提高零件加工表面完整性的重要方法。     

基于分形理论的玻璃切削力和表面粗糙度研究

基于分形理论研究了玻璃切削时不同切削参数对切削力及其分形维数以及表面粗糙度的影响。试验结果表明:切削力分形维数与玻璃切削过程的四个阶段密切相关,如玻璃切削过程以某一阶段(如大块破碎)为主,则切削力分形维数越小,表面粗糙度越大;如切削过程包含多个阶段,则切削力分形维数越大,表面粗糙度越大。     

基于车铣复合加工的已加工表面粗糙度分析

车铣复合加工是近些年来发展起来的先进的切削加工技术之一。本文采用正交实验方法,进行了正交车铣加工铝合金工件材料的切削实验,确定了车铣切削用量（铣刀转速、轴向进给量、每齿进给量等）与已加工表面粗糙度之间的关系。最后,通过正交实验法的方差分析进一步确定了各因素对表面粗糙度的影响及主次顺序。实验表明,铣刀转速（切削速度）和工件转速对表面粗糙度的影响较大。