高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型

进行涂层硬质合金刀具铣削高强度钛合金TB6试验,通过回归分析建立切削力和表面粗糙度的经验模型,研究切削速度、每齿进给量和切削深度等工艺参数对切削力和表面粗糙度的影响规律。研究表明,轴向切深对切削力的影响最大;工艺参数对加工表面粗糙度的影响程度依次为每齿进给量、轴向切深、切削速度和径向切深,切削速度和径向切深之间存在着显著的交互作用。     

微细铣削力对毛刺尺寸的影响规律研究

毛刺是影响微细铣削质量和效率的关键因素之一,本文运用有限元仿真与微细铣削试验相结合的方法研究了微细铣削中轴向力与径向力对毛刺宽度的影响,并以毛刺宽度为试验指标获得轴向力与径向力对毛刺宽度的影响规律。结果表明:当微细铣削参数大于临界未变形切屑厚度时,毛刺宽度随轴向切深、每齿进给量的增大而增大;当微细铣削参数小于临界未变形切屑厚度时,毛刺宽度随轴向切深、每齿进给量的增大先增大后减小,轴向力、径向力随轴向切深、每齿进给量的增大先增大后减小。总的来讲,毛刺宽度总体趋势随着轴向力、径向力的增大而增大,在后续的微细铣削参数优化中可以将切削力作为优化指标,间接地降低毛刺尺寸。     

不锈钢微结构铣削仿真与试验研究

针对不锈钢微结构微铣削过程中铣削力以及加工质量,进行了微铣削参数仿真及试验研究。通过单因素有限元仿真,揭示了微铣削关键工艺参数每齿进给量、轴向切深和径向切深对铣削力影响规律。结果显示,尺寸误差以及表面粗糙度随着径向切深的增加波动变化,总体数值变化不大,径向切深对不锈钢微结构微铣削过程中的加工质量影响不大。因此,实际生产中,可以采用大径向切深小进给,提高生产率并保证加工质量。     

高速铣削司太立合金切削力的研究

司太立合金是一种以钴、铬、钨为主要元素的硬质合金,较多用于以金属粉末的形式在各种基体金属表面进行堆焊,堆焊层具有耐高温、耐磨损、抗腐蚀等优点,但其切削加工性较差。通过建立司太立合金的高速铣削仿真模型,研究了铣削参数对铣削力的影响规律,建立了主切削力经验公式。结果表明,在研究参数范围内,铣削参数对主切削力的影响显著性由大到小的顺序为：每齿进给量、轴向切深、径向切深、切削速度,其中主切削力的变化与切削速度呈负相关,与每齿进给量、轴向切深和径向切深呈正相关。     

可转位波形刃铣刀片的铣削力试验研究

研究了可转位波形刃铣刀片的铣削机理,在相同条件下分别采用波形刃铣刀片和直线刃铣刀片对45钢进行了铣削试验。试验发现:波形刃铣刀片的铣削力比直线刃铣刀片低10%-20%。随后,采用正交试验研究切削参数对波形刃铣刀片铣削力的影响规律,利用线性回归法得到铣削力经验公式,通过极差分析法得出各试验参数对铣削力的影响程度,即每齿进给量对波形刃铣刀片铣削力的影响最大,其次为轴向切深和径向切深,最后是铣削速度,得出铣削力最小时所对应的切削参数,为波形刃铣刀片的高效使用提供了依据。     

薄壁零件高速铣削振动试验与分析

切削速会加强振动随针对薄壁零件在高速铣削加工过程中存在的振动问题,为有效抑制加工振动,采用单因素试验,对每齿进给量、度、工彳车径向轴向切深、径向切深等加工参数进行了研究。试验结果显示：每齿进给量并不是越小越好;转速过高过低都振动：切深增随轴向切深增大振动增强;随径向切深增大振动逐渐减弱,较大轴向切深下,径向切深小于1mm时,大而增强。综合数据优选：薄壁零件高速铣削时,每齿进给量在0．1～0．15mm之间;转速在11000—14000r／min之间;较小的轴向切深和较大径向切深会有效抑制加工振动。     

航空不锈钢30CrMnSiA大去除率条件下的铣削力分析

针对航空不锈钢30CrMnSiA加工效率和加工质量的问题,从粗加工角度出发,研究大去除率条件下切削参数对切削力的影响规律。以主轴转速、每齿进给量、轴向切深与径向切深为影响因素,采用多因素正交试验与极差分析法对铣削力进行研究。分析结果表明:在大去除率铣削参数条件下,径向切深、每齿进给量、主轴转速分别为X、Y、Z三个方向切削力的最主要影响因素。     

基于响应曲面法的45钢铣削力试验研究

为采用较小的铣削加工用量,探究对45钢的铣削力的影响规律,采用基于曲面响应曲面法设计试验,建立了45钢铣削力预测模型,运用方差分析法检验模型,并研究了交互作用对铣削力的影响。试验结果表明:每齿进给量f和轴向切深ap、每齿进给量f和径向切深ae的交互作用对铣削力Fx的影响较显著,建立的铣削力预测模型精确度较高,为实际的精细加工生产提供参考。     

基于正交试验的淬硬模具钢球头铣削加工表面粗糙度研究

采用正交试验法研究整体硬质合金球头铣刀铣削加工淬硬模具钢Cr12Mo V时切削参数对零件加工表面粗糙度的影响。设计了以主轴转速、每齿进给量、径向切深、侧偏角和前倾角为主要因素的5水平5因素正交试验,通过极差分析和方差分析方法研究了切削参数对表面粗糙度的影响规律,明确了主要影响因素。结果表明:表面粗糙度随每齿进给量和径向切深的增大而增大,随主轴转速的增大而减小,随侧偏角和前倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势,各因素的影响程度从大到小依次为每齿进给量、径向切深、主轴转速、侧偏角、前倾角。     

微细铣削6061铝合金的刀具磨损试验研究

为了指导获得稳定的高精度微细铣削,以微细铣削中刀具的侧刃磨损带宽度及切削力为指标,进行了微细铣削刀具侧刃磨损研究。以航空电子领域应用广泛的6061铝合金为工件材料,设计进行正交试验,发现刀具侧刃的主要磨损形式是涂层脱落和刀尖破损,磨损机理是粘结磨损;关键铣削参数对刀具磨损的影响程度大小依次为:径向切深a_e、每齿进给量f_z、轴向切深a_p;关键铣削参数对铣削力的影响程度大小依次为:每齿进给量f_z、轴向切深a_p、径向切深a_e;获得了优化参数组合为a_e=0. 3 mm,fz=1μm/齿,a_p=0. 15 mm。研究结果有助于微细铣削中刀具磨损机理的深入研究,也为合理选用微细铣削参数提供了一定的理论指导。     

微小几何特征微铣削试验研究

微小型零件几何特征的加工质量直接影响微小型零件的使用性能,本文对50μm厚的微小几何特征尺寸精度及表面质量开展试验研究。正交试验结果显示:微铣削黄铜材料时,铣削参数对铣削力的影响主次为每齿进给量f_z、轴向切深a_p、径向切深a_e;铣削参数对尺寸误差的影响主次为a_p> a_e> f_z;铣削参数对表面粗糙度的影响主次为a_p> f_z> a_e。试验获得优化参数组合为a_p=15μm、a_e=30μm、f_z=0. 7μm,表明微铣削过程中轴向切深对加工质量的影响大于其他参数。因此,实际生产中应选择合适的轴向切深,较大的进给量和径向切深,以保证微型几何特征的加工质量,获得较高的加工效率。     

大长径比微铣刀微细铣削Ti6Al4V钛合金试验研究

高深宽比微结构的微细铣削加工需要使用大长径比的微铣刀,而大长径比的微铣刀刚度差,根部易折断,必须以较小的铣削参数进行加工。本文使用长径比为5的硬质合金微铣刀进行微细铣削钛合金的试验,主要研究了铣削参数对铣削力、已加工表面粗糙度和顶端毛刺宽度的影响。结果表明,在给定的每齿进给量和铣削深度范围内,三向铣削力随着每齿进给量和铣削深度的增大而增大;表面粗糙度Sa随着每齿进给量的增大呈先减小后增大的趋势,但随着铣削深度的增大没有呈现明显规律;顶端毛刺宽度随着每齿进给量的增大呈减小趋势,在较小的每齿进给量下,顶端毛刺宽度随着铣削深度的增大而显著减小,在较大的每齿进给量下,铣削深度对顶端毛刺宽度的影响较小。     

不同介质下钛合金高速铣削时铣削力的研究

基于绿色切削的理念，利用硬质合金刀具进行了高速铣削钛合金TC4的单因素试验，得出了径向切深、轴向切深、每齿进给和铣削速度对铣削力的影响规律；比较分析了干铣削、氮气油雾和空气油雾介质下铣削力的变化特点。     

钛合金TC21铣削切削力预测实验研究

基于正交试验,针对钛合金TC21难加工性,研究了铣削工艺参数切削速度、每齿进给、轴向切深和径向切深对切削力的影响规律;借助数理统计和回归分析实验理论和方法,建立了钛合金TC21切削力的预测模型,并对该模型及回归系数进行显著性检验。研究表明,在高速铣削TC21钛合金过程中,切削力随切削速度的增大而减小,随每齿进给、轴向切深、径向切深的增大而增大;切削深度、每齿进给量对切削力的影响较大,切削速度和径向切深对切削力的影响不显著;经切削验证,建立的切削力预测模型是高度显著的。     

GH706高温合金铣削力试验研究

针对高温合金材料GH706切削加工性差的问题,通过对高温合金GH706的铣削试验,研究切削速度、每齿进给量和轴向切削深度对铣削力的影响。通过单因素试验得到了切削参数与铣削力的变化曲线;用正交实验法和多元线性回归分析方法建立了铣削力经验公式,并进行了试验验证。试验结果表明,铣削力经验公式可以有效地预测铣削力的大小;铣削力随着轴向切深、每齿进给量的增加而增加,而随着切削速度的增加有减小的趋势。     

GH706高温合金削力试验研究

针对高温合金材料GH706切削加工性差的问题,通过对高温合金GH706的铣削试验,研究切削速度、每齿进给量和轴向切削深度对铣削力的影响.通过单因素试验得到了切削参数与铣削力的变化曲线;用正交实验法和多元线性回归分析方法建立了铣削力经验公式,并进行了试验验证.试验结果表明,铣削力经验公式可以有效地预测铣削力的大小;铣削力随着轴向切深、每齿进给量的增加而增加,而随着切削速度的增加有减小的趋势.     

端铣刀铣削加工铝合金铣削力试验及切屑分析

采用正交试验设计方法对铝合金进行铣削试验,测得了不同切削用量情况下硬质合金铣刀的铣削力。运用方差分析法确定了主轴转速、轴向切深、径向切深、进给速度等切削参数对切削力的影响程度,并对切屑进行了金相分析。这为设计刀具和选择切削用量提供了借鉴。     

铣削高强钢时高效余量去除的切削力研究

采用涂层硬质合金刀具对AF1410超高强度钢进行高效余量去除铣削实验,分析研究了高效余量去除铣削高强钢时切削参数及冷却条件对切削力的影响。结果表明,在干切削条件下,切削速度对切削力的影响较复杂;湿切削时,切削速度对切削力的影响较稳定;两种条件下,轴向力受切削用量影响较小。在干式切削条件下,切削深度的增加对径向力和切向力影响显著,切削力随每齿进给量的增加而增大,每齿进给量增加到0.08mm/z时,切削力有下降趋势;在实验参数范围内,湿式及干式切削均表现为径向力>切向力>轴向力,但采用干式切削且切削深度大于2mm后,切向力大于径向力。     

基于切削层形状的动态铣削力试验研究及建模

选取轴向切深、每齿进给量、径向切深和主轴转速为试验因素,采用YDX-Ⅲ9702型压电式铣削测力仪,进行了动态铣削力正交实验。针对立铣刀侧铣加工,研究了单刃铣削的临界条件,为设计试验方案提供了理论依据。结合铣削过程,采用角度积分方法求解铣削力模型,避免了轴向积分的繁琐计算。精确地建立了简捷且适应性强的基于切削层形状的动态铣削力预测模型,模型的仿真结果和试验数据相吻合。     

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。