高速加工时各切削参数对切削力影响的模拟研究

切削力是切削过程中重要的物理参数之一。本文应用数值模拟,对高速切削加工过程中切削参数(切削速度、进给量、切削深度)对切削力的影响进行了研究,给出了切削力随切削速度、进给量、切削深度的变化规律,对优化高速切削工艺及建立高速切削数据库具有指导意义。     

铝合金高速数控铣削参数优化

文章对电子行业深孔薄壁铝合金零件的高速切削参数的优化进行了系统研究。文章以去除效率为优化目标,确定了切削参数的优化和切削数据筛选的新方法。首先以切削稳定域理论分析了高速铣削的最大稳定转速及其临界切深,并根据机床功率、切削表面质量、刀具变形和刀具强度等约束条件对切削数据进行理论筛选,根据所提出的理论筛选的数学模型,得到了优化的切削参数。实践表明,文章提出的参数优化和数据筛选方法,可以有效地保证数据高速切削的质量,并显著提高加工效率。     

高速切削过程切削条件优化研究最新动态

本言语针对国外近年来在高速切削加工中切削条件优化的研究进展作了较为全面的综述。基于高事切刖工艺的高效、精密和柔性的基本特征,从刀具使用条件,人走刀中径优化、刀具切用量的优化以及刀具长径比的优化等方面展开讨论为我国高速切削过程切削条件优化研究应用提供借鉴。     

高速加工铸铁的刀具工艺参数优化

随着高速加工主轴技术的发展，高速加工现已广泛使用，它的切削速度和进给速度远高于常规加工，这大大的缩短了加工时间，提高了生产效率，并获得了较高的加工精度。随着高速加工的使用，对高速加工选用的刀具的工艺参数的优化研究也不断的深入。本文主要介绍高速切削铸铁刀具的工艺参数的优化。     

基于低能耗的切削工艺优化设计

机床的切削能耗是绿色制造的一个关键研究内容,本文通过对影响卧式加工中心切削能耗的多种因素进行分析,建立了基于能耗的工艺优化模型,并通过实验对切削工艺参数进行了优化,结果表明优化工艺可以有效降低切削能耗。     

高速干式滚齿切削热力耦合与工艺参数分析

为了方便优化高速干式切削工艺,对高速干式滚齿机切削进行热力耦合和工艺参数影响分析。首先结合高速干式滚齿加工的技术特点,对干式滚齿中切削力和切削温度场进行了理论建模。在此基础上,对滚刀单个刀齿的切削温度场进行有限元仿真分析,以获得滚刀前刀面的切削温度分布情况,实现仿真研究滚齿切削的可能性。然后以最高切削温度为研究目标,分析进给量、滚刀转速等工艺参数对滚齿加工过程的影响。最后在滚齿机上展开了干式滚齿切削实验。结果表明:随着滚刀转速的提升机床切削温度快速升高后慢慢降低并趋于稳定,且高转速有利于节约能耗;研究结果可对切削工艺的优化策略提供指导,为滚齿机的设计制造提供理论基础。     

高速铣削切削参数的模糊正交优化方法

为研究高速铣削加工中既有较高材料去除率、又有较长刀具磨损寿命的切削参数优化方法,通过正交试验,获得了不同切削用量下的刀具磨损寿命数据,并用模糊数学方法建立了刀具磨损寿命和材料去除率的隶属函数,计算了模糊综合评价隶属度.通过基于模糊综合评价直观分析与基于模糊综合评价最大隶属度分析的切削参数优化对比,证明切削参数的模糊正交优化方法是可行的.     

高速切削温度场测量技术研究现状

高速切削加工现已成为当代先进制造技术的重要组成部分.切削热与切削温度是高速切削技术研究的重要内容.采用合适的测量方法对高速切削条件下的温度场进行研究可以得到切削参数对切削温度的影响规律,从而为研究刀具磨损机理、优化切削参数提供了有益的参考数据.归纳了高速切削中切削温度实验测量方法的研究现状,指出了各种方法的优缺点及适用性.     

高速切削加工工艺的现状与优化趋势

针对高速切削和传统切削加工工艺之间存在较大差别的现象,通过对高速切削加工切削参数、切削路径、切削刀具、冷却方式等进行现状阐述分析,提出高速切削加工工艺的优化趋势。     

小直径铣刀高速铣削淬硬钢薄壁件的切削参数优化

以正交试验为基础,采用小直径铣刀高速铣削淬硬钢薄壁件,研究不同的切削参数对淬硬钢薄壁件高速铣削时的径向切削力、振动以及工件表面粗糙度的影响并对切削参数进行优化.首先将研究目标化为衡量产品质量稳定性的SN比;然后采用主成分分析法将多目标质量特征转化为单目标质量特征并结合方差分析对切削参数进行优化,不仅分析了切削参数对综合质量目标影响的显著性,而且得出了较为合理的切削参数,对淬硬钢薄壁件的高速铣削具有一定的指导意义.     

An optimization method of the machining parameters in high-speed machining of stainless steel using coated carbide tool for best surface finish

High-speed machining (HSM) has emerged as a key technology in rapid tooling and manufacturing applications. Compared with traditional machining, the cutting speed, feed rate has been great progress, and the cutting mechanism is not the same. HSM with coated carbide cutting tools used in high-speed, high temperature situations and cutting more efficient and provided a lower surface roughness. However, the demand for high quality focuses extensive attention to the analysis and prediction of surface roughness and cutting force as the level of surface roughness and the cutting force partially determine the quality of the cutting process. This paper presents an optimization method of the machining parameters in high-speed machining of stainless steel using coated carbide tool to achieve minimum cutting forces and better surface roughness. Taguchi optimization method is the most effective method to optimize the machining parameters, in which a response variable can be identified. The standard orthogonal array of L₉ (3⁴) was employed in this research work and the results were analyzed for the optimization process using signal to noise (S/N) ratio response analysis and Pareto analysis of variance (ANOVA) to identify the most significant parameters affecting the cutting forces and surface roughness. For such application, several machining parameters are considered to be significantly affecting cutting forces and surface roughness. These parameters include the lubrication modes, feed rate, cutting speed, and depth of cut. Finally, conformation tests were carried out to investigate the improvement of the optimization. The result showed a reduction of 25.5% in the cutting forces and 41.3% improvement on the surface roughness performance.     

高速切削加工工艺分析

高速切削加工是当今最先进的加工手段之一.从高速加工工艺的角度分析轻金属、钢、铸铁、难加工材料的加工特性,从而能够在实际加工中合理地制订工艺规程、切削用量及刀具参数.     

Optimization of pocket machining strategy in HSM

Our two major concerns, which should be taken into consideration as soon as we start the selecting the machining parameters, are the minimization of the machining time and the maintaining of the high-speed machining machine in good state. The manufacturing strategy is one of the parameters which practically influences the time of the different geometrical forms manufacturing, as well as the machine itself. In this article, we propose an optimization methodology of the machining strategy for pockets of complex forms. For doing this, we have developed analytic models expressing the feed rate of the cutting tools trajectory. Then, we have elaborated an optimization method based on the analysis of the different critical parameters so as to distinguish the most suitable strategies to calculate the cutting time and define the machine dynamics. To validate our results, we have compared them to the experimental ones and also to those found in literature.     

钛合金高速旋转超声椭圆振动侧铣削切屑特征和刀具磨损研究

难加工材料钛合金在采用传统铣削方式时,随着切削速度的增加,切削力和切削温度都迅速增加,使得切削条件恶化并加速刀具磨损,从而导致刀具过早失效。将超声椭圆振动加工技术引入到高速铣削中,进行了钛合金高速旋转超声椭圆振动侧铣削试验。从切屑特征以及刀具后刀面磨损两个方面研究了高速超声椭圆振动铣削参数匹配对钛合金加工的影响。首先基于高速超声椭圆振动铣削过程中刀具-工件的运动学特点推导出高速超声椭圆振动铣削加工参数与振动参数间的匹配关系,然后利用本实验室自行研制的超声椭圆振动铣削装置进行了不同参数匹配关系下的验证性切削试验。试验结果表明：合理的参数匹配使得超声椭圆振动铣削在高速条件下依然能够实现分离型断续切削加工。相比普通铣削加工,分离型的高速超声椭圆振动铣削能够获得更加微细的切屑,切削热能够被及时地带走;良好的切削条件使得刀具的后刀面磨损均匀而缓慢,从而延长刀具的使用寿命;高速超声椭圆振动铣削能够有效地提高生产效率。     

水射流加工中过程参数的多目标优化设计研究

针对水射流切割工艺中过程参数的优化选择进行了研究,考虑切割速率和比能消耗两个目标函数,采用改进非支配排序遗传算法(NSGAII)研究了多目标优化设计问题。根据Pareto最优解形成决策矩阵,基于信息熵法得到属性的权重,利用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)进行多属性决策。讨论了一个木材切割过程中参数优化的算例,分析了喷嘴直径、间隙、压力等参数对切割速率和比能消耗的影响。综合采用多目标优化和多属性决策技术,可以迅速选择生产过程中的系统参数。     

高速车削数据库的研究与开发

在对高速车削数据进行搜集和评价的基础上，建立了高速车削数据库系统并开发应用程序。该系统可以指导用户选择合适的刀具材料，提供高速车削参数，对加工表面质量进行预测并分析刀具非正常损坏的原因。该系统的建立有助于推动高速切削技术的推广及应用。     

基于实例推理的高速切削数据库系统

由于目前十分缺乏合理适用的高速切削数据 ,使建立高速切削数据库遇到了很大困难 ,也在一定程度上限制了高速切削技术的推广应用。利用基于实例推理技术 ,可为建立高速切削数据库提供一个可行且有效的方法 ,即将以前切削加工积累的切削数据和经验存储在数据库中 ,为新的工件加工问题提供参考解决方案。建立了简洁可行的用结构化数据表示的实例描述模型 ,分析了实例相似度的计算问题并介绍了实例检索的具体方法。     

航空整体结构件的高速切削加工

针对航空整体结构件的形状复杂、壁薄、体积大等结构特性和材料去除率高、难加工、易变形的工艺特征,结合高速切削加工的技术和经济优势的特点,分析和讨论了航空整体结构件高速切削加工过程中涉及到的刀具材料、切削参数、走刀策略和装夹方式等对加工质量和加工效率产生的影响。     

高速切削温度动态变化规律的数值模拟

切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关,其变化规律反映出高速切削过程本质的重要方面。本文应用数值模拟,对高速切削加工过程中切屑、工件和刀具三方面的温度随切削速度、进给量、切削深度的动态变化进行了研究,探讨了其变化规律,其结论有助于优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。     

基于仿真的数控铣削加工参数优化研究

针对数控铣削加工参数优化问题,通过加工仿真,计算每一走刀步的切削深度和切削宽度并划分区间。在每一个由组合划分区间内所有刀步构成的一个加工特征组合段上建立了多目标优化模型,模型采用遗传算法对每一加工特征组合段的加工参数进行优化,自动修改NC程序中的加工参数并反映优化结果。应用实例证明,提出的多目标优化模型和优化求解算法正确、有效。