高速硬态切削工件表层显微硬度与白层研究

高速和硬态切削使得工件已加工表面及其表层中出现特有的现象.研究结果表明,切削速度和材料硬度是决定高速和硬态切削工件已加工表面及其表层结构形成的主要影响因素,切削热使被切削材料产生高温软化,刀具挤压摩擦使被切削材料变形加剧,工件表层材料显微硬度分布发生改变,出现了硬脆的白层组织,白层组织的出现将对零件的使用将造成不利影响.随着切削用量和材料硬度增大,切削变形增大,切削温度升高,白层厚度增大,工件表层材料显微硬度提高.抑制白层组织产生的措施是对工件降温.     

硬态切削工件表面白层厚度预测方法

硬态切削过程中产生了高的机械载荷和热载荷,工件表面易产生白层组织,研究硬态切削工件表面白层的形成机理并对白层厚度进行建模预测,对于改善硬态切削加工技术具有指导意义。以探究白层形成机理为研究目标,综合运用弹塑性力学、热力学和材料相变理论,建立热力耦合的硬态切削模型,模拟了硬态切削过程中的温度场和应力场,分析了工件表面白层形成的组织转变过程,以热力影响下的材料相变温度作为白层形成的判据,建立了白层厚度的预测方法,并以轴承钢GCr15为研究对象,预测了不同切削参数下白层的厚度,对预测结果加以对比验证。研究结果表明:对于硬态切削工件表面白层的形成,基于相变理论的白层厚度预测方法是可行的。     

高速硬切削加工表面白层形成机理研究

白层是高速硬切削的特有现象,对加工表面完整性和零件的服役性能有着重要影响。针对高速硬切削加工表面白层问题,进行了对GCrl5淬硬轴承钢高速硬切削试验和表面白层测试,研究了不同切削条件下的白层形成机理,分析了切削速度和刀具磨损状态对白层特征的影响规律。分析结果表明,白层厚度随切削速度和后刀面磨损的增大而增大,而其分布的均匀性和连续性也将变差;切削速度和后刀面磨损的增加引起切削温度升高,导致加工表面快速淬火效应,使得白层厚度增大,其中切削速度的影响较为显著;在切削速度较低(100 m/min左右)时白层的形成机理主要为塑性变形,切削速度超过300 m/min则主要是马氏体相变所致,而在中间切削速度(200 m/min左右)时为2种机理的混合作用结果。     

硬态车削表面白层厚度的影响因素分析

通过用PCBN刀具切削GCr15试件的切削试验 ,分析了硬态车削时被加工表面白层的产生条件 ,应用正交试验法研究了切削速度、进给量、切削深度等切削参数对白层厚度的影响规律 ,并讨论了白层及黑层的形成机制。     

硬态切削高强度钢表面完整性的研究

高强度钢45CrNiMoVA以其良好的力学性能,被广泛作为车辆悬挂系统弹性零件扭杆的材料。45CrNiMoVA是典型的高强度钢,属于难加工材料,扭杆在实际应用中通常经常承受大应力、应变、冲击影响,疲劳寿命成为影响其断裂失效的重要参数。表面质量能够影响材料的疲劳强度、磨损率、耐腐蚀性等特征。硬态切削可以有助于在简化加工工艺的同时,达到预期的表面质量。对于已知的各种参数,如切削速度、进给率和切削深度对表面完整性都有很大的影响。在本试验中,表面完整性主要通过表面粗糙度、残余应力、微观硬度等方面进行分析。     

硬态干式切削GCr15时的临界硬度

通过对不同硬度淬硬轴承钢GCr15的切削力、切削温度、已加工表面质量的切削试验研究,得到了被加工材料硬度对上述各量以及切屑形态、硬度、变形系数的影响规律,提出了临界硬度的概念,并得到了50HRC为区分硬态切削与普通切削GCr15的临界硬度.     

硬态切削与磨削工艺的表面完整性

硬态切削具有良好的加工柔性、经济性和环保性,在对工件性能起关键作用的精加工中,已成为磨削加工的有力挑战者。表面完整性是评价加工质量和工件机械性能的重要指标。本文介绍了硬态切削和磨削工艺的加工表面完整性(包括白层、表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力、表面硬化层等),并对二者进行了比较。此外,还分析了硬态切削与磨削工艺相互结合的应用前景。     

硬态切削冷挤压凸模表面粗糙度的试验研究

应用正交试验法研究了硬态切削冷挤压凸模时,切削用量与刀尖圆弧半径对加工表面粗糙度的影响规律,找出了影响加工表面粗糙度的主要因素,得出了最优切削加工参数组合,最后通过了验证试验。     

用PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢

通过切削试验研究了PCBN刀具精密切削GCr15淬硬轴承钢时的切削力特征、切屑形态、刀具磨损特性等切削性能 ,并从表面粗糙度、硬化层深度、亚表层白层现象、残余应力分布等方面研究了PCBN刀具精密切削淬硬轴承钢的加工表面质量     

PCBN刀具的硬态切削加工机理

从PCBN刀具的物理特性、靡损特性、锯齿形切屑的形成机理、切削力和金属软化效应、已加工表面质量等方面综述了PCBN刀具切削淬硬钢的适应性,着重从刀具磨损,已加工表面白层和残余应力的形成论证了PCBN刀具在淬硬钢切削加工中的可行性。     

高硬金属加工过程中表面白层的研究

综述了国内外对高硬金属加工过程中表面白层的研究现状 ,指出了当前白层研究中存在的分歧和争论 ,着重讨论了表面白层的组织结构和形成机制 ,并提出了今后的研究方向     

铝基复合材料精密加工试验研究

文中通过采用PCD刀具进行SiCW增强铝基复合材料的精密切削试验，用原子力显微镜AFM对加工表面的微观形貌进行检测分析，表明SiCW／Al复合材料的加工表面粗糙度值可以达到精密级，但比切削铝基体材料获得的表面粗糙度值更大，且粗糙度值随着切削速度的增加、进给量的减小而减小，而与背吃刀量的关系不大。     

精密加工和超精密加工技术综述

论述了精密加工和超精密加工技术的范畴,加工方法,系统结构及其在先进制造技术中的作用和地位;分析了２１世纪初期对它的需求和技术发展趋势,并提出了相应的技术发展前沿,归总了技术发展特点。     

硬脆材料旋转超声加工技术的研究现状及展望

旋转超声加工是一种复合特种加工技术,它复合了传统超声加工和普通磨削加工的材料去除方式,在提高硬脆材料去除效率、减小切削力、提高加工精度和表面完整性等方面具有显著优势。自旋转超声加工技术发明至今,国内外学者开展了大量的有关旋转超声加工装备及工艺的研究工作,并且已在几乎所有主要的硬脆难加工材料中得到实际应用。本研究在简要概述旋转超声加工技术的基本原理和发展过程基础上,总结国内外学者在材料去除机理、工艺特性、加工新形式以及装备研发等几方面的主要研究成果,并对旋转超声加工技术的发展趋势及值得关注的问题进行展望。     

温度对珩磨头的加工精度影响研究

运用ANSYSworkbench软件对珩磨头进行稳态热分析。通过观察热应力分布云图,并对比在正常和非正常珩磨状态下,在最差工况条件,即干珩时的热应力分布云图变化,来判定温升对珩磨加工精度的影响。     

切削深度对微细轴类零件加工精度影响的实验研究

金属切削过程中，不同的切削参数对零件的加工精度影响是不同的。通过车铣和车削两种加工方法的对比，重点研究了切削深度对微细轴类零件加工精度的影响问题。通过对实验结果的分析显示，车铣加工和车削加工微细轴时切削深度的变化对加工精度的影响很小，一般情况下可以忽略。     

台湾高明KMC-3000SD龙门加工中心精度恢复

台湾高明KMC-3000SD龙门加工中心于2003年购置,当时是为了满足120km/h以上客运机车主传动盘的高精度加工。但由于2006年铁道部开始进行技术引进和跨越式发展,国内高速客运机车项目停滞,该加工中心改为其他精度不高的零部件生产加工。经过近十年的使用,精度有所降低。今年下半年启动160km机车试制,机床精度无法满足加工要求,必须进行精度恢复,使其能够满足160km机车主动盘的试制,满足加工更高精度的零部件,充分发挥机床作用。