刃口钝化丝锥切削刃的三维建模及有限元分析

适当的刃口钝化可提高丝锥的使用寿命,如何确定特定条件下丝锥的刃口钝化值已成为提高刀具耐用度的关键因素。提出了采用Solidworks对刃口钝化丝锥切削刃进行三维建模,然后基于DEFORM对攻丝过程进行有限元仿真分析,通过轴向力、扭矩、切削温度的综合对比分析来确定最优刃口钝化半径。以切削1Cr18Ni9Ti为例进行仿真分析,表明在特定加工条件下,刃口钝化半径在0.01mm左右时,对丝锥寿命的提高是最大的。仿真结果与试验结果一致。     

基于AdvantEdge FEM的高速钢丝锥攻铝合金的参数优化

采用Pro/E并改变丝锥前角和锥角,对丝锥进行三维建模,三维切削仿真软件为Advant Edge FEM。利用多指标正交试验设计法,将丝锥切削过程中的温度、扭矩及轴向切削力这三个指标的最大值作为攻丝性能评价指标,对高速钢丝锥切削铝合金进行数值模拟及丝锥参数优化。通过试验可知,当高速钢丝锥前角为10°、锥角为8°、主轴转速为900r/min时,攻丝性能最佳。     

高速钢丝锥刃口钝化工艺研究

为研究W6高速钢丝锥经回转类刀具钝化设备TYESM-15电解刃口钝化处理时,不同的通电荷量处理丝锥得到对应的刃口钝圆半径后切削H13模具钢过程中,钝化后M8丝锥寿命的变化情况,先采用不同的通电荷量对丝锥分别进行电解钝化的刃口处理方式,使之得到对应的钝圆半径,而后用未钝化和钝化丝锥分别对H13模具钢进行攻丝试验,并通过逐点停车的方式来测量丝锥主要切削齿的后刀面磨损值,绘制不同电解参数下丝锥的磨损曲线图,分析不同钝圆半径对丝锥寿命的影响。结果表明:经TYESM-15钝化后的丝锥刃口均匀,刃口尺寸具有足够的可靠性;经电解参数中通电荷量75C处理过的丝锥寿命提高最为明显,约为未钝化丝锥的3倍。在一定电解参数范围内经刃口钝化处理的丝锥寿命普遍长于未钝化丝锥,在磨损期间降低了初期磨损速率,拉长了正常磨损阶段,且具有更高的加工稳定性和优良的切削性能,从而延长了丝锥寿命。     

钛合金TC4小孔攻丝用渐成法丝锥

本文着重分析了钛合金TC4进行小孔攻丝困难的主要原因;设计并试制了用于钛合金小孔(通孔)攻丝的新型齿形角修正了的丝锥。经过几种丝锥使用不同切削液的切削试验表明,切削锥角(?)=7°30′的M6×1的修正齿丝锥并用4901极压切削液,攻丝总扭矩比标准丝锥可降低70%左右,攻制螺纹质量完全合乎要求,且效果十分显著。     

医用钛合金切削加工中切屑变形机理研究

在分析医用钛合金材料Ti-6Al-4V特性的基础上,首先从理论上阐明了钛合金切削加工的切屑变形机理,然后采用试验研究方法,从切屑变形系数ξ与刀具前角γ0的关系、显微组织结构特征两方面对切屑变形机理进行深入研究,发现钛合金Ti-6Al-4V高速切削时切屑变形的主要特征是集中剪切滑移;切屑变形系数ξ随刀具前角γ0的增大而减小,在保证切削刃强度的前提下,增大刀具前角可改善钛合金的切削性能;同时Ti-6Al-4V钛合金的典型（α-β）相金相组织使其成为难切削加工材料,应积极采取措施减少其给切削加工带来的不利因素。     

刃口钝化对高速钢丝锥耐磨性及寿命的影响

以W6Mo5Cr4V2高速钢丝锥为研究对象,首先运用电解强化技术对丝锥进行钝化处理,得出不同钝圆半径丝锥;然后进行攻丝试验,通过对丝锥切削齿后刀面磨损值VB的测量和寿命的检测确定丝锥最优钝圆半径;再分别对未钝化与最优钝圆半径丝锥进行典型磨损曲线的绘制。最后对这两组丝锥进行攻丝扭矩的测量,得出丝锥在加工过程中扭矩的变化规律。结果表明:钝圆半径为15μm的丝锥寿命提高最明显,约为未钝化丝锥的2.5倍;两组丝锥的磨损过程都符合典型磨损曲线的发展趋势,经钝化处理后的丝锥磨损值小、磨损速率慢;在初期磨损阶段,未经钝化处理的丝锥扭矩比钝化处理后丝锥的小,但波动范围较大,加工过程不稳定;整个切削过程未钝化丝锥扭矩增长速率快,丝锥很快失效。     

用于钛合金攻丝的直槽丝锥参数优化设计

针对通用丝锥加工高硬度工件材料时出现刀具磨损快、扭矩增大等问题,在通用丝锥结构基础之上,以加工钛合金为例,利用AdvantEdge软件对丝锥攻丝过程进行仿真模拟,采用正交试验和极差分析法,以最小轴向力、最小扭矩、和最低温度为评价指标,研究了丝锥前角、后角、锥角、转速对攻丝过程的影响规律,优化了丝锥结构参数和加工参数.并对优化后丝锥与通用丝锥进行了有限元仿真实验,进行了实验结果对比分析.结果表明丝锥前角4°、后角10°、锥角6°、转速125r/min的优组合丝锥结构合理,且温度、扭矩、推力以及刀齿应力均显著下降.     

刀具几何参数对钛合金Ti6Al4V切削加工的影响

针对钛合金切削过程中刀具易磨损的问题,深入研究了对刀具几何参数对钛合金Ti6A14V切削过程的影响.将正交切削数值模拟与试验相结合,研究了高速切削Ti6A14V过程中刀具几何参数(前角、后角、刀尖圆弧半径)对切削力的影响规律,同时,也研究了刀具几何参数对锯齿状切屑形成的影响规律.     

高速铣削钛合金Ti-6Al-4V切削力仿真研究

切削力对工件的机械加工性和刀具磨损有重要的影响。基于有限元仿真技术,针对钛合金Ti-6Al-4V高速铣削力进行数值仿真,重点研究切削参数对铣削力的影响规律。结果表明:随着每齿进给量和径向切深的增加,切削力有不同程度的增加;随着轴向切深的增加,切削力呈正比增加趋势,但主轴转速对铣削力影响并不明显。分析结果为钛合金Ti-6Al-4V高速铣削加工工艺参数优化奠定了基础。     

基于正交试验的GH2132用分段式丝锥研制

高温合金GH2132属难加工材料,特别是用丝锥攻制内螺纹尤其困难,传统的攻丝方案都存在一定的缺陷,导致在实际生产中无法实现GH2132一次攻丝成型。通过对丝锥材料与结构的优化,研制出了分段式丝锥,并基于正交试验的极差分析结果得知分段式丝锥参数对攻丝峰值扭矩的影响顺序为:二次切削部分长度L_2丝锥前角α切削引导部分L_1高度H,得出了分段式丝锥的最优参数组合为丝锥前角α=4°,切削引导部分L_1高度H=4. 30 mm,二次切削部分长度L_2=8 P,此时攻丝峰值扭矩为7. 9 N·m,同时将将此参数进行生产验证,分段式丝锥寿命可达1 600次,实现了GH2132材料的一次攻丝成型,满足了企业的实际生产需求,并且对于丝锥的设计具有重要的参考价值。     

钝化参数对刀具钝化非对称刃口的影响

刀具刃口钝化通过消除刃口上的微观缺陷,改变切削刃的微观形貌,实现提高刀具寿命、改善切削性能和获得较好的已加工表面的目的。本文采用立式旋转钝化法对硬质合金刀具进行钝化,通过刀具刃口钝化正交试验研究刀具钝化非对称刃口K因子随主轴转速、钝化时间、磨粒粒度和磨粒配比等的变化规律,采用数学回归方法建立刀具钝化非对称刃口K因子的数学模型,并通过方差分析验证了该预测模型的正确性,为优化刀具钝化工艺参数和提高刀具刃口钝化效率提供依据。     

钝化参数对刀具刃口钝圆半径影响的研究

刀具刃口钝化通过消除刃口上的微观缺口,改变切削刃的微观形貌,实现增加刀具的寿命,提升刀具的切削性能,使已加工零件获得更好地表面质量的目的。基于立式旋转钝化特点,获得了刀具刃口的运行轨迹。对硬质合金刀具采取立式旋转钝化的方式进行钝化,通过刀具钝化实验,并通过扫描电子显微镜对钝化后的刀具刃口钝圆半径进行测量,研究刀具转速和钝化时间对刀具刃口钝圆半径的影响规律,为优化刀具钝化工艺参数和提高刀具刃口钝化效率提供依据。     

四刃平头铣刀铣削Ti-6Al-4V钛合金参数优化设计及实验研究

为解决四刃平头铣刀铣削钛合金材料时切削力大、切削温度高等问题,利用AdvantEdge FEM仿真软件对四刃平头铣刀进行铣削仿真分析,从刀具应力分布、切屑形貌的方向优化刀具参数,将最佳刀具参数应用于切削参数仿真中,获得铣削Ti-6Al-4V材料的最佳切削参数,并利用试验进行验证。研究表明：基于刀具应力分布以及切屑卷曲状态获得了最优刀具参数;通过不同切削参数的铣削仿真试验获得了最小切削力参数以及最低切削温度参数,并通过试验验证了仿真有效性,为高效铣削Ti-6Al-4V材料提供有价值的理论参考。     

无后角丝锥的攻丝试验

<正> 采用带阶梯式切削锥部(有齿升量)的无后角丝锥作攻丝试验,其结果表明,切削厚度增加,则切削锥上的扭矩减小,反转扭矩比普通丝锥更是大大降低。这种丝锥能避免切屑粘附于刀齿的后面,从而减少攻丝时丝锥折断的危险。但在任何情况下,丝锥最好采用导套作精确的引导,以防丝锥产生轴向偏移和超负荷切削。1、引言丝锥属于最广泛使用的刀具之一。工具厂大批量生产这种刀具,其价格便宜。如在生产中不发生特殊问题,人们只管用它,但却很少     

考虑微刃口几何的Ti-6Al-4V钛合金加工切削力仿真预测与试验研究

切削刀具刃口半径对材料加工过程有着重要影响,其中如切削力、切削应力以及刀—屑交界面的温度分布,这些参数最终都会作用在刀具寿命和工件已加工表面完整性上。刀具刃口圆形钝化处理能够使刀具不易在切削过程中出现崩刃。本研究借助有限元方法对钝圆刃口刀具切削过程进行深入研究,其中有限元模型采用耦合欧拉—拉格朗日(Coupled Eulerian Lagrangian, CEL)方法建立。为研究刀具刃口对切削过程影响,本研究的切削工况包括四种刀具刃口半径(10μm, 20μm, 30μm, 40μm)和三种未变形切屑厚度(0.1mm, 0.15mm, 0.2mm),对12种工况分别进行仿真和试验研究,验证所提出的有限元模型的准确性和合理性。在此基础上,进一步对仿真结果中的切削温度、切削应力和材料流动状态等过程量进行深入分析研究发现,随着刀具刃口半径的增加,两向切削力的刃前切削应力和最高切削温度都呈增长趋势,最高切削温度由前刀面向后刀面移动。本研究或为钛合金切削过程的机理理解及难加工材料刀具和切削参数设计提供支持。     

钛合金TC4攻丝专用丝锥设计

本文分析了钛合金材料性能造成的攻丝困难,提出了丝锥结构设计以降低攻丝摩擦扭矩为主;根据试验结果,提出了丝锥各个部位结构形状和尺寸的选择依据,所设计的攻钛合金专用丝锥解决了钛合金可攻性难题.并与振动攻丝工艺相结合,使丝锥的耐用度和攻丝的可靠性大大提高.     

刀具钝化方法对硬质合金铣刀加工钛合金切削性能的影响

随着切削技术的不断发展,刀具刃口钝化受到重视。为研究不同刀具刃口钝化方法对TC4钛合金铣削性能的影响,采用单因素法对TC4钛合金进行侧铣削试验分析。试验结果表明,刀具刃口钝化可以降低切削加工过程中的切削力和切削温度,提高加工工件表面质量;相比于旋转磨粒流钝化方法,立式旋转钝化方法会产生更大的切削力和切削温度;旋转磨粒流钝化方法能够更好地去除刀具刃口处微小缺陷,提高刀具刃口均匀性和加工表面质量。考虑实际生产需要,选用旋转磨粒流钝化方法能够更好地提高TC4钛合金的铣削性能。     

模具侧壁加工中切削刃形状对加工精度和刀具寿命的影响

高硬度模具侧壁精铣加工需要抑制长悬伸刀具的震颤,提高切削刃强度.切削刃形状参数主要包括刀具前角和刃口钝圆半径(或倒棱宽度),通过切削试验分析轴向前角和切削刃钝圆半径对加工表面精度和刀具寿命的影响规律,优化刀具刃口形状,可以获得更优良的加工精度和更长的刀具寿命.     

钛合金车削刀具工艺参数的研究

为了改善钛合金的切削性能,提高切削刀具的耐用度,应用有限元软件Deform对钛合金的车削加工过程进行了模拟仿真,分析了不同刃口钝化半径和涂层参数对刀具的影响情况,为生产中刀具结构优化和涂层参数的选用提供参考。     

硬质合金刀具高速车削钛合金的切削性能研究

采用单因素试验法,用未涂层硬质合金刀具和TiAlN涂层硬质合金刀具对Ti-6Al-4V钛合金进行了高速干车削试验,通过对切削过程中切削力、刀具寿命、切削温度以及加工表面粗糙度的分析,得出了两种刀具高速干车削钛合金的切削性能,为钛合金高速切削刀具的设计提供了试验依据。