轴向超声振动车削GH4169合金的试验研究

为研究切削速度和进给量对镍基合金GH4169切削时的影响,利用有无轴向超声振动对镍基合金GH4169切削时的切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具磨损进行车削试验。结果表明:超声振动能够减缓切屑锯齿化程度;超声振动切削力远低于普通车削,当速度增大时2种加工方式下切削力逐渐靠近;进给量与切削温度、粗糙度和切削力呈正相关;切削速度的增大使得切削温度和表面粗糙度也不断升高,且超声振动切削温度和表面粗糙度显著较低。     

基于有限元沙柳切割过程数值模拟和工作参数优化

针对圆盘式灌木平茬机作业时岔口质量差、刀具磨损严重的问题,提出了利用ABAQUS软件对沙柳平茬过程进行动态模拟仿真优化工作参数的方法;构建了沙柳三维切削模型,得到了切削过程中沙柳及圆盘锯片的应力变化情况,分析了应力变化的原因。通过双因素实验法,确定了切削参数中进给速度对切削力的影响最大,得出了圆盘锯片的最佳切削参数组合为切削速度60m/s、进给速度350mm/s。田间试验表明:9GZ-1.0型自走式灌木平茬机在切削速度为60m/s、进给速度350mm/s时,每10min切削量为153.2kg,漏割率为0.08,切割效果最好,与模拟切削得到的结果基本相符。     

机械加工中刀具磨损的影响因素分析及应对措施

切削过程中,刀具表面与工件表面或者切屑产生剧烈摩擦,同时承受很高的温度和压力,因此,切削刃和刀面将会出现磨损现象。刀具磨损后,使工件加工精度降低,表面粗糙度增大,并导致切削力和切削温度升高,甚至产生振动使其不能继续正常工作。文章通过对机械加工中刀具的磨损形式及其磨损机理分析,结合工厂生产加工中遇到的实际问题,分析了常见刀具磨损的原因并提出了解决对策。     

高速车削铁基高温合金硬质合金刀具磨损机理

使用4种硬质合金涂层和非涂层刀具材料进行铁基高温合金GH2132的高速干车削试验,采用电子扫描显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS)分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析.研究结果表明,使用硬质合金刀具材料高速干车削铁基高温合金GH2132时,刀具的磨损机理主要为粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损并伴有少量的微崩刃.高速切削时刀具的前刀面磨损形态不同于常速切削时的磨损形态,即磨损不表现为月牙洼的形式,而是表现为切削刃处磨损最大的斜面磨损形式,前刀面磨损区域随切削速度提高而减小,但磨损深度增大.     

钛合金加工切削力的仿真与试验研究

基于有限元方法建立车削钛合金Ti6Al4V的切削仿真模型。通过将Kistler9257B三向车削测力仪测得的主切削力与通过仿真模型获得的主切削力进行对比,验证仿真模型的正确性。通过设计中心复合试验,建立主切削力的数学模型。分析表明:通过试验得到的主切削力与仿真模型获得的主切削力相差小于10%;在所选试验参数范围内,随着背吃刀量增加,主切削力增大;随着刀具前角、切削速度增大,主切削力减小;背吃刀量对主切削力的影响最为显著。     

高速铣削刀具悬伸量的优化方案探讨

本文通过对刀具不同悬伸量条件下的高速加工试验,研究了悬伸量对高速铣削过程中切削力、刀具磨损、工件表面粗糙度的影响,在此基础上提出了高速铣削刀具悬伸量的优化方案,研究对降低高速铣削加工的综合成本,提高刀具使用寿命,改善工件的加工质量具有重要的意义。     

基于热力耦合的硬态车削过程有限元模拟及分析

为了探究热力耦合作用下不同切削参数对加工过程的影响,为优化工艺参数提供数据支撑,利用Deform有限元分析软件构建了热力耦合作用下的正交切削有限元模型,模拟GCr15钢硬态车削加工过程,对车削加工中的切削力、温度场和应力场分别进行动态分析。结果表明：硬态切削加工过程中主切削力最大;工件表面的等效应力和应变随切削深度和切削速度的增加而增加;工件表面温度是一个快速升温和快速冷却的过程,并且工件表面温度最高,沿深度方向逐渐减小。     

刀具磨损状态监测与车削加工仿真研究

为研究刀具磨损量与切削力之间的关系,在车削过程中,通过测力仪采集得到切削力数值,通过影像测量仪测量刀具的磨损量。通过实验,研究切削力与刀具磨损的相关性,得出刀具切削力变化与磨损变化是一致的。通过Deform 3D软件对车削加工过程进行仿真,然后将模拟结果与实验结果进行了比较,为实际生产参数的选择提供理论依据。     

碳化硅晶须增强铝基复合材料自转位刀具车削试验

采用3种类型的刀具车削航天用碳化硅晶须增强铝基复合材料(SiCw/LD2),用Kistler三向测力仪测量三向切削分力F_c、F_p、F_f,用原子力显微镜AFM检测刀具刃口及已加工表面的微观形貌和轮廓.结果表明,与圆形固定式刀具相比,硬质合金自转位刀具表现出类似金刚石刀具的优异耐磨性,其使用寿命延长60多倍,刀具的切入与切出平稳,切削过程颤振小;已加工表面质量较好,呈现铝基体的灰白铝色,破碎的碳化硅晶须及孔洞较少,表面粗糙度值较小;其三向切削力F_c、F_p、F_f都有不同程度的降低,尤其是平均背吃刀抗力F_p减少了30%～60%.硬质合金自转位刀具是切削加工中、低体积分数航天用碳化硅晶须增强铝基复合材料低成本高性能的一类刀具.     

正交实验分析孔加工中表面粗糙度的影响因素分析

文章采用镍合金钻削实验的相关数据进行了正交实验,分析研究钻削进给量和切削速度对孔的表面粗糙度的影响,同时通过极差和方差分析,研究进给量、切削速度以及他们的交互作用对孔的表面粗糙度影响的显著性。分析实验结果:在实际生产过程中,由于刀具材质以及机床自身的因素限制,需要选择很小的进给量和中等切削速度,既可以保证生产加工效率,也可以获得较高的表面加工质量。