PCBN刀具使用技术的探讨

通过对ＰＣＢＮ刀具的调研及切削实验,研究了应用ＰＣＢＮ发具进行切削加工时,刀具几何参数的选取,切削用量的选择,刀具切削部分的结构形式,使用条件及适合用ＰＣＢＮ刀具加工的材料。     

求圆弧切削刃上任意一点的前角

切削前角是刀具上的重要的几何参数之一，运用椭圆投影的方法，推导出了圆弧切削刃上任意一点前角的数字表达式。     

切削0Cr13Ni4Mo材料刀具的合理几何参数

针对材料为０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ的水轮机转轮室中环所用切削刀具的分析，选用负倒棱，槽宽，槽深及刃倾角为试验因子，采用正交设计方法进行了试验研究，以切削力，切削温度和刀具破损平均寿命为指标，衡量刀具几何参数的合理性，并从试验中筛选出刀具的阳佳几何参数。     

超重型切削过程硬质合金刀具高温力学特性

超重型切削过程中,刀具的高温失效是硬质合金刀具破损的主要形式之一。首先,通过理论分析、切削仿真及数学模型进行切削热产生过程分析,并研究切削温度对硬质合金刀具变形抗力的影响;然后,进行切削温度及材料高温硬度测量实验,实验结果验证模型有效,硬质合金和工件材料试块的硬度在1000℃时分别下降了28%和60%左右;最后,从刀具几何结构优化设计和复合涂层技术两方面提出超重型切削专用硬质合金刀具抗高温性能的提效措施,在5组切削参数下进行刀具寿命对比实验,优化设计的XF8刀具寿命是YT15刀具的2~5倍。研究结果可以为重型高效切削刀具技术的研究及推广提供借鉴。     

基于等效切削刃的切削力预报模型

提出了一种新的切削力预报模型。考虑了切削过程变量如切削深度与进给量,以及刀具几何参数如副切削刃及刀尖圆弧半径的影响,获得稳态切削条件下斜角切削时的切削力预报公式。对铝合金和中碳钢作了车削实验,证明预报的切削力符合实验测量结果。     

高速切削刀具的分析研究

介绍高速切削技术在机械加工上的优势,通过高速切削加工对刀具材料、刀具结构、几何角度和安全性的要求分析影响刀具寿命的因素,得出高速加工切削力、切削温度、刀具寿命、表面粗糙度及切削稳定性影响规律,对今后的实践加工具有参考和借鉴作用.     

提高加工M38高温合金切削效能的研究

本文介绍了各种类型的新型刀具材料在广泛地车削试验条件下,切削M38高温合金的试验情况和结论。首先,就多种刀具材料在不同刀具几何角度和切削速度下的切削性能进行了切削试验。继而,采用正交设计试验方法,建立了某些切削条件下,切削力、切削温度的数学模型;研究了多种切削液条件、刀具、切削用量对加工效能的影响。研究表明,特制的切削液和优质刀具能显著改善M38等高温合金的切削加工性。本文最后提出了提高加工M38等高温合金切削效能的一些途径。     

振动切削铸铁纤维的工艺参数

铸铁纤维由于尺寸稳定,且具有耐磨、耐蚀和减振等特性,从而具有很广的应用前景。但由于铸铁的脆性,使铸铁纤维的制作工艺受到限制。我们设计了弹性刀杆,采用振动切削的方法,成功稳定地生产出铸铁纤维。本文根据切削实验,提出适宜振动切削铸铁纤维的刀具材料、合理的刀具几何角度及合理的切削用量。     

特种蓄能器壳体加工方法的研究

针对特种充气式蓄能器壳体的加工，分析了难切削金属材料薄壁零件的加工特点，提出了加工过程中工件的合理装夹方法，研究了选用合适的刀具材料、优化刀具几何参数及切削参数等措施对零件加工质量的影响。     

刀具几何角度对高速铣削性能影响的仿真分析

切削力和切削温度是影响刀具耐用度及被加工表面质量的重要因素,其中刀具几何角度在金属切削加工过程中对切屑的形成、切削力的大小以及散热条件等影响很大。因此,合理地选择刀具几何角度对提高刀具使用寿命和生产效率、降低生产成本具有重要意义。以铝合金7075-T651高速铣削为研究对象,借助金属切削工艺软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,并结合单因素法,分析了不同刀具角度的选择对切削力和切削温度的影响。该结果为高速铣削刀具几何角度的选择提供参考。     

淬火钢的切削加工

近年来由于新的刀具材料的发展和推广,改变淬火钢的传统加工工艺成了可能以车代磨,以铣代磨,显著提高了生产率。本文分析了淬火钢的切利加工性,从刀具材料的选择,刀具几何参数及切削用量的选取等几方面对淬火钢的切削加工进行讨论,通过对实验曲线的分析、比较,提出了适宜切削淬火钢的最佳刀具材料,推荐了不同切削条件下刀具几何参数和切削用量的合理数值。     

基于切削仿真的刀具-工件的参数化三维建模

针对金属斜角切削过程的数值模拟分析,为方便和快捷地对刀具-工件系统进行三维建模,介绍了刀具-工件的参数化几何建模的关键技术及其过程。通过建立刀具、工件的参数化模型并分别选用了合适的造型方式,应用数据库技术,采用C Builder软件完成了接口设计;在给定刀具的结构尺寸、几何角度和工件的几何尺寸以及刀具与工件的相对位置后,即可生成三维建模的过程文件,并在Marc软件环境中完成刀具-工件的三维几何建模。这样,为进一步斜角切削过程的数值模拟创造了条件。     

镁合金切削加工研究

通过对镁合金材料的切削性能进行分析和探讨,结合某鱼雷安装板进行了切削方法研究,通过零件加工试验,总结了镁合金材料加工的切削参数和装夹,设计了专用工装,找到了适用于切削镁合金的刀具材料、刀具几何参数、切削参数,并针对镁合金材料特点,提出了加工过程注意事项,为加工镁合金材料提供了加工经验。     

高速切削加工研究工作回顾

由于生产率和精确度高以及表面加工质量好,高速加工技术已成为一种先进制造技术.本文综述了近十年来上海交通大学在高速加工技术方面的研究工作,主要包括:通过优化刀具几何结构、刀具涂层优选和高性能涂层研发等研究,开发新型高速切削刀具;通过评估典型难加工材料的切削加工性能,系统研究难加工材料的高速切削加工机理;采用有限元方法对高...     

铸铁材料高速铣削机理的研究

本文分析了铸铁脆性材料的切削变形过程；试验研究了刀具材料、工件材料、切削用量、刀具几何参数等因素对刀具磨损的影响；最后总结了高速铣铸削铸铁材料的几点结论。     

模具钢Cr12MoV精密硬态切削过程刀具磨损

模具钢Cr12Mo V硬态切削过程中,工件材料的高硬度导致了刀具在切削过程中受到剧烈的热力耦合作用,刀具的磨损机制也明显不同于常规的切削过程.本研究以PCBN刀具精密硬态切削模具钢Cr12Mo V过程为对象,分析了刀具前刀面和后刀面的磨损规律,通过元素变化分析得到刀具不同位置的磨损机制;通过揭示不同切削速度和进给量下的刀具磨损规律为合理选择切削参数提供理论依据;研究揭示了切削合力和切削三分力受刀具磨损量的影响机制;通过建立磨损刀具的几何模型,采用有限元仿真软件Deform对不同刀具磨损量下的切削过程进行了仿真分析,得到了刀具磨损对切削温度场的影响机制.     

高硅铝摩托车活塞切削加工性能研究

探讨了高硅铝AL—22%Si合金摩托车活塞切削加工时刀具的磨损规律和工件表面粗糙度的影响;讨论了刀具材料、切削刃几何参数和切削用量对该材料切削的影响规律。结果表明:对上述参数进行合理选择能大大改善高硅铝AL—22%Si合金的切削加工性能。     

铸铁材料高速铣削机理的研究

本文分析了铸铁脆性材料的切削变形过程；试验研究了刀具材料、工件材料、切削用量、刀具几何参数等因素对刀具磨损的影响；最后总结出了高速铣削铸铁材料的几点结论。     

基于正交切削模拟的直齿圆柱铣刀前角优化

为了优化设计直齿圆柱铣刀前角以延长刀具使用寿命，建立了金属切削加工的平面应变有限元模型.该有限元模型基于切削加工的热 弹 塑性有限元方程和力学边界条件的简化，综合了切屑的几何和物理分离标准，利用修正的库仑摩擦定律定义了刀 屑间的摩擦.模拟了不同刀具前角和不同切削速度条件下的切削加工过程.结果分析表明，在相同材料去除率情况下，刀具前角越大，刀具前刀面上的切削温度越低，刀具具有较长的使用寿命.通过优化刀具前角，提高切削速度，切削力和切削温度变化较小，但是显著提高了材料去除率.     

基于等效切削刃的切削力预报模型

提出了一种新的切削力预报模型.考虑了切削过程变量如切削深度与进给量,以及刀具几何参数如副切削刃及刀尖圆弧半径的影响,获得了稳态切削条件下斜角切削时的切削力预报公式.对铝合金和中碳钢作了车削实验,证明预报的切削力符合实验测量结果.