TC4铣削切屑形态与表面形貌特征

目的 对TC4铣削过程中锯齿状切屑的形成与对应产生的加工表面形貌特征进行研究,掌握钛合金TC4高速铣削加工切屑形态随铣削速度的变化规律,从而提高加工表面质量和效率。方法 基于有限元软件,建立钛合金TC4二维变厚度切削模型,通过仿真和铣削试验分析铣削速度对切屑形态的影响规律。利用超景深显微镜和PS50表面轮廓仪对TC4铣削过程中形成的切屑形态及工件加工表面形貌进行观测和分析,确定铣削加工TC4过程中铣削速度与切屑形态、工件表面形貌和表面粗糙度之间的关系。结果 铣削试验验证得出铣削力仿真值与试验值最大误差为9.86%,验证了二维变厚度切削模型的准确性。随着铣削速度从40 m/min增大到120 m/min,切屑形态由带状转变为锯齿状,且铣削力逐渐减小。同时,铣削速度由80 m/min增大到240 m/min时,切屑的锯齿化系数和剪切带内的剪切角均增大,而剪切带间距减小,TC4加工表面波纹加深、波纹间距变宽,并且伴随有大量韧窝出现,导致表面粗糙度值增大。结论 掌握锯齿状切屑几何特征与工件表面形貌随铣削速度的变化规律,以便在铣削加工TC4过程中对锯齿状切屑进行控制,对于提高工件加工表面质量和加...     

高速切削数值模拟技木浅析

依据大变形理论和虚功原理对高速切削过程进行分析，建立了基于拉格朗日描述的有限元控制方程并采用二维有限元模型进行模拟。有限元模型综合考虑了熟力耦合，材料本构关系。接触规律，分离准则厦切削过程中动态因素的影响。数值模拟重点考察了非稳态的切屑形成过程及切削过程中的应力、温度、切削力的分布情况，并对模拟结果进行分析和验证。指出所建立的有限元模型是合理的。     

铝合金2024-T3超精密车削仿真与切屑观察

铝合金具有易加工、质量轻、反射性良好等特点,是反射镜制造的常用材料。铝合金经过单点金刚石超精密车削后得到表面粗糙度为纳米级的镜面零件。为深入研究超精密车削机理,提高超精密车削铝合金零件的质量,本文选用Advant Edge对铝合金2024-T3的超精密车削过程进行模拟仿真,对超精密车削的切削力、尺寸效应进行分析。使用超精密车床,采用天然单晶金刚石刀具对铝合金2024-T3进行微米及亚微米的超精密车削,并使用扫描电镜(SEM)对样件的切屑进行观察。     

正交车铣高强度钢切屑形成机理的研究

对正交车铣高强度钢的不同切屑形态进行了研究,结果表明,正交车铣切屑属于短的锯齿形切屑,不会损伤已加工表面,易于排屑,可以满足自动化生产要求.分析了正交车铣切屑的扫描电子显微镜的照片,发现有绝热剪切发生,证明正交车铣锯齿形切屑产生的原因是切屑内部的局部产生突变性剪切所造成的.     

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。     

球头铣刀三维曲面加工的铣削力预报

针对球头铣刀三维曲面加工,提出一种考虑进给方向和刀具切触界面任意变化的铣削力预报方法。基于微分的思想,将曲面加工中单个齿频周期内的切削过程看成是切削条件恒定的微小稳态加工,进而将整个三维曲面加工视为一系列微小稳态加工的组合。根据各微小稳态加工的始、末刀位点坐标,建立进给转向角和进给倾斜角模型,刀具切触界面应用基于逻辑数组的Zmap方法确定,并修改了未变形切屑厚度模型的参数,使其适应三维曲面加工中刀具切触界面和进给方向的任意变化。分别进行凸圆弧曲面、凹圆弧曲面和自由曲面三个铣削加工试验,数值计算及试验测量结果表明,提出的方法能够很好地描述曲面加工中进给方向及刀具切触界面的变化,预报的铣削力和试验测量结果在幅值和变化趋势上都吻合良好,从而验证了该铣削力预报方法的有效性。     

低温液氮冷却下高速切削淬硬钢的切屑形成及刀具磨损

针对低温液氮冷却下淬硬钢高速车削过程中切屑形成及刀具磨损机理尚缺乏相关研究的问题,开展了液氮冷却下的淬硬钢高速切削研究,并与干切进行了对比.分析了切削力、切削温度、切屑特征以及刀具磨损特征,讨论了冷却润滑、切屑形成及刀具磨损机理.结果表明:与干切相比,各组实验中低温液氮冷却切削的切削温度降低了6.9％～9.9％,因材料...     

加工镍基高温合金切屑塑性侧流实验研究

通过聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具直角自由切削加工镍基高温合金实验,研究了切削速度、进给量、刀具磨损状态、刀具几何参数及刀具材质对切屑塑性侧流的影响,探讨了切屑塑性侧流对刀具磨损的影响。实验结果表明:切削速度、进给量、刀具磨损及负倒棱角度对切屑塑性侧流影响较大,刀具材质及刃口钝化影响很小;切屑塑性侧流现象在低速、较大进给量、较大负倒棱前角以及刀具磨损量较大的条件下比较明显,且当速度超过某值(v=62.4 m/min)时,切屑侧流达到稳态;切屑塑性侧流产生的锯齿形毛刺是刀具前刀面两侧产生沟槽磨损的主要原因。     

无切屑加工在数控加工中心上的应用

多年来,立式或卧式CNC—加工中心主要用于打中心孔、铣、车、钻孔、镗及车螺纹等切削加工。其特点是具有良好的稳定性、足够的柔性、经济性好。本文介绍了几种CNC加工中心上应用的滚压工具,这些工具在性能、寿命和经济性等方面均比普通切削刀具优越。     

置氢Ti-6Al-4V合金的切屑形成过程与机制

利用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对置氢Ti-6Al-4V合金的微观组织和相组成及切屑形貌进行了观察分析,采用分离式Hopkinson压杆试验测试置氢Ti-6Al-4V合金的动态力学性能,研究氢对Ti-6Al-4V切屑形成过程及切屑形态的影响,探讨置氢Ti-6Al-4V合金的切屑形成机制。结果表明:置氢后Ti-6Al-4V合金切屑的收缩系数增加,表面层片结构尺寸减小,切屑锯齿化程度减轻;氢含量低于0.4%(质量分数)时,局部材料热塑失稳是形成锯齿切屑的主要原因,随氢含量增加,钛合金切屑的绝热剪切现象减轻,随着氢含量的进一步增加,锯齿切屑的形成是由微裂纹而致。