刀具槽型结构对切削过程影响的仿真研究

建立了切削过程的仿真模型,分析了改变刀具断屑槽型参数凸台高度和断屑槽宽深比对切削过程的影响。仿真结果对刀具断屑槽型的设计或选用具有参考价值。     

断屑槽槽型在控屑过程中对刀具振动的影响

通过ABAQUS有限元软件分别对梯形、直线圆弧型和梯形双槽结构断屑槽刀具切削Ti6Al4V钛合金材料进行三维切削仿真,并分析其切削力的波动,得到断屑槽槽型在控制切屑卷曲过程中对刀具在主运动方向、进给方向和切削深度方向振动的影响。经过仿真发现,梯形、直线圆弧型和梯形双槽结构断屑槽在控制切屑卷曲的过程中对刀具振动的影响各不相同。三种槽型结构中,梯形断屑槽刀具的振动最弱,直线圆弧型断屑槽刀具的振动最强。     

硬质合金刀具槽型结构对切屑的影响

阐述了硬质合金刀具断屑槽几何参数在断屑过程中的作用,分析了断屑机理,介绍了切屑形态、断屑槽结构和断屑机理研究的发展现状与趋势。     

轴承密封槽结构对刀具磨损的影响

针对两种典型的密封槽结构,分析其刀具因主偏角的大小而引起后刀面法向后角变化和刀头形状对刀具磨损的影响,从而得出适合车削的密封槽结构。附图5幅。     

PCBN刀具磨损对切削过程影响的有限元仿真研究

在实际切削加工中,随着切削的进行,刀具的磨损会越来越严重,这种磨损会严重影响切削过程,对切削力、切削温度等影响极大。本文通过有限元仿真软件ABAQUS模拟了不同磨损程度的PCBN刀具切削高强度钢Cr12Mo V的过程,揭示出了刀具磨损量对切削过程的影响规律,并通过试验进行了验证。     

金属切削刀具结构优化与仿真分析

本文研究了优化设计的刀具结构对刀具切削性能的影响。优化后的刀具结构使切削液从刀具内部通过,在刀具内部形成强制对流。COMSOL Multiphysics软件仿真结果显示,优化后的刀具结构不仅满足应力强度要求,而且使刀具的工作温度大幅度降低。切削过程中,刀具温度的降低,可降低由切削热引起的热应力和热变形。因此,优化后的刀具结构可极大地降低刀具磨损、增加刀具使用寿命,使零件的加工精度和表面质量得以大幅度提升。     

减摩槽刀片切削过程的Deform仿真

在刀片上设计减摩槽,理论上可以减小刀屑接触面积,进而减小切削力。目前,对减摩槽刀片的研究仍停留在切削实验阶段。本文用Deform 3D软件对有无减摩槽的两种刀片进行了模拟仿真,分析了减摩槽对切削力大小、切削温度、切屑的有效应力及刀具塑性变形的影响。仿真结果对刀具减摩槽的设计及选用具有参考价值。     

刀具槽型对铣削高强钢切削力及刀具磨损影响

采用两种槽型的涂层硬质合金刀具对高强度钢AF1410进行高效铣削试验,研究刀具槽型对刀具磨损和切削力的影响.试验结果表明,在整个切削过程中,两种槽型刀具的磨损主要发生在后刀面;切削前期,负倒棱较窄的刀具磨损较大;在中后期,负倒棱较宽的刀具磨损量较大,负倒棱较宽的刀具各铣削分力均较大;整个切削过程中,两种槽型刀具的切向和...     

刀具安装高度对切削过程的影响

为揭示车削过程中刀具安装高度对切削过程的影响,设计了刀具偏高安装和等高安装的两个方案进行比较,推导了刀具安装高度和刀具实际角度的关系式,分析了刀具安装高度对刀具标注角度的影响,刀具安装偏高时实际前角增大、实际后角减小。然后对工业常用45钢进行微量润滑精密车削实验,得到刀具等高安装和偏高安装两种条件下,切削速度对切削力、表面粗糙度和工件三维形貌的影响规律。结果表明,刀具安装偏高使得切削力、表面粗糙度增大,三维形貌变差。     

切削刀具刃口钝化复合结构优化设计

提出和建立了面向刀具刃口钝化结构研究的三维铣削加工有限元仿真模型,研究了材料本构关系模型有限元仿真关键技术;进一步进行了切削验证实验,结果表明所建立的有限元模型是正确的;最后,以钛合金加工为例,利用有限元模型,针对倒棱刃、消振棱刃、白刃三种刀具刃口型式,对不同刃带宽度和不同刃口型式下的切削效果进行了比较和分析。研究结果表明:倒棱刃口型式与圆弧钝化结构是最佳匹配的,倒棱与钝圆形成的复合结构是切削钛合金的最优刀具刃口微结构。     

螺旋槽丝锥切削模型建立及切削过程模拟

建立了螺旋槽丝锥模型并利用DEFORM-3D有限元软件模拟丝锥的攻丝过程,将模拟得到的切削力与试验测量的切削力进行对比,证明该丝锥模型可以用来模拟丝锥攻丝过程的受力状况。用该丝锥模型研究了切削速度对切削力的影响,结果表明:随着丝锥转速的提高,切削扭矩先减小后增大,在转速为200r/min时扭矩最小。     

陶瓷刀具高速干切削等温淬火球铁(ADI)磨损性能研究

采用陶瓷刀具(CC650)对等温淬火球墨铸铁(以下简称AD I)进行干式高速切削试验,用带有X射线能谱分析的扫描电镜观察刀具表面的磨损形貌,并对刀具磨损微区和工件表面成分进行定性分析,用X射线衍射仪对刀具、工件和切屑等试样进行物相分析,研究高速切削时陶瓷刀具磨损性能及磨损机制。结果表明:切削速度是影响刀具寿命的主要因素;CC650刀具高速干切削AD I时形成的刀具主后刀面和前刀面的磨损形态基本类似中、低速条件下磨损形态,主要区别在其磨损区域紧靠切削刃,最大磨损部位位于切削刃附近;CC650刀具高速切削AD I时切削温度高,其磨损是机械磨损与化学磨损综合作用的结果,磨损机制主要包括磨料磨损、扩散磨损、粘结磨损和微崩。     

刀具表面涂层和凸台高度对切削力的影响

刀具表面涂层作为一个化学屏障,减少了刀具与工件间的磨损扩散和化学反应,详细的分析了槽型几何参数凸台高度和涂层对切削力、应力、应变的影响规律.结果表明涂层刀具与没有涂层的刀具相比,能降低切削力,在允许范围内凸台高度的增加有助于切屑的折断.     

套圈车削沟位置误差对磨削余量的影响

套圈沟边黑皮是一种常见的表面缺陷 ,且以单边黑皮居多。通过几何分析 ,论证了车削时存在的沟位置误差对磨削余量的影响 ,沟道两边磨削余量不均匀是造成沟道产生单边黑皮的主要原因。附图 2幅     

切削速度对切削过程温度分布影响的研究

有限元分析是研究金属切削过程的有力手段,各种有限元商业软件的算法不同,所以各软件的使用范围和准确性有待进一步分析。本文将Deform-3D软件用于切削过程的数值模拟,通过与实验数据的比较,证明在中高速度范围内,Deform=3D的数值模拟结果是较为准确的,随着切削速度的增加,模拟结果的误差增大。随后用Deform-3D软件模拟了不同切削速度对切削区温度分布的影响,模拟结果表明,刀屑接触区及工件上的最高速度都随切削速度的增加而升高,但工件上温度升高的趋势较平缓。     

基于Web的切削过程仿真系统

提出了基于Web的切削过程仿真系统结构,设计并实现了一种以TCP/IP协议为基础、浏览器/服务器技术为支持的可视化的仿真系统。该系统具有可扩展性、交互性、动态性,可应用于切削过程的几何仿真、物理仿真及数控加工代码的检验,并以钻削过程为例证明了这种框架结构是可行而有效的。     

金属切削过程的有限元法仿真研究

根据材料变形的弹塑性理论,建立了材料的应变硬化模型,采用有限元仿真技术,利用有限元软件ABAQUS对中碳合金钢40CrNiMo切削过程中剪切层及切屑的形成进行仿真,分析切削加工区域的应力、应变的分布。该方法比一般的试验法更省时省力,在研究金属切削理论、材料切削性能及开发刀具产品方面有着工程应用价值。     

梳形割内孔沟槽刀具的结构与应用

介绍了在普通机床,数控机床和专用组合机床上运用的几种梳形刀具的结构形式和使用方法。