合理地选择与设计刀具实现干切削加工

合理地采用干切削加工,不仅能保证加工质量,而且还能降低制造成本和保护环境,所以它是一种理想的清洁化生产工艺.通常没有切削液的干切削,冷却、润滑和排除切屑较差,容易造成刀具寿命缩短、加工质量降低和生产率下降,但若通过合理地选择与设计刀具,可以克服没有切削液而带来的负面影响,从而使干切削达到与湿切削相当的效果.     

高速干切削

在制造加工中大量使用切削冷却润滑液已经造成很大的经济开销并带来环境污染问题，消除这些与使用切削液有关的问题的合理措施是采用干式切削。本文分析和评述了高速干切削技术的发展。     

机械零件的绿色制造途径

绿色制造是以最大限度地保护环境和减少资源消耗为目的。在机械制造过程中，选择使用对环境无害或危害甚小的绿色概念材料；采用少、无切削液的干切削加工技术，实现清洁生产；选择不切削或少切削的加工工艺，减少资源的消耗等方法，是实现机械零件绿色制造的基本途径。     

切削液在金属切削工艺中的作用

本文介绍切削液的润滑机理和作用、分类；常用切削液的选用与评价；使用浓度；切削液的变质机理和更换周期，最后介绍几种较新的切削液（包括添加剂）及其切削效果．     

奥氏体不锈钢车削工艺的研究

不锈钢材料在金属切削加工中属于难加工材料，而奥氏不锈钢类材料又是难中之难，无论其切削工艺、加工成本及加工质量都为当前机械加工的难题。通过不断探索寻找、确定最佳刀具几何角度、材料、切削液等工艺，采用试验分析方法，确定奥氏体不锈钢车削工艺的方法，具有时间短、准确可靠、针对性强的特点。通过分析对比，取得了合理的工艺参数。实验结果表明，能较好地解决奥氏体不锈钢车削加工过程中存在的切削力大、切削温度高、刀具耐用度低及生产效率低的问题，工件质量显著提高，基本解决了奥氏体不锈钢切削难的问题。     

40Cr钢表面改性处理及磨损性能研究

目的为了改善矫直辊合金钢表面的耐磨性，提高钢筋矫直辊的使用寿命．方法采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术对合金钢40Cr进行表面处理。并将其与Q235配副在销盘式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验。通过干摩擦和切削液润滑的对比试验，进一步研究在润滑条件下的磨损机理．结果激光硬化处理的表面耐磨性最好；等离子弧淬火能够有效地改善材料表面硬度和耐磨性，采用水基切削液润滑能够大大提高合金钢表面耐磨性能．结论采用等离子弧淬火技术处理的合金钢表面的耐磨性能略差于经激光硬化处理的表面，在干摩擦条件下平均磨损率是激光处理的2倍，但是优于常规淬火的情况．可以采用等离子弧淬火技术和水基切削液润滑可以提高40Cr合金钢表面的耐磨性能。     

氮铝钛和金刚石涂层刀具干切削磨损性能的研究

干切削是一种新型的绿色制造方式,它可消除切削液带来的一系列负面影响。本文通过选用氮铝钛和金刚石两种涂层刀具（基体采用硬质合金）,在干切削和湿切削条件下对相同工件材料进行加工试验,探讨其切削性能及磨损机理,阐明了这两种新型涂层刀具在干切削加工中广泛的应用前景。     

金属切削过程切削用量的优化

切削参数选择的合理与否对发挥机床的效能，保障产品的质量至关重要，但传统方法很难满足要求。本文基于DSFD算法，进行切削用量的最优化设计。实例表明，采用优化后的切削参数进行加工，能明显地降低成本、提高效率。     

机械加工质量与生产效率提升问题探究

在提高产品质量的前提下,尽可能地降低成本和提高生产率,就是提高金属切削加工的技术经济效益.本文主要针对金属切削原理和加工刀具的基础知识,从改善工件材料加工性、合理选用切削液、刀具几何角度的选择、切削用量的选择、切屑的控制等方面分析,研究、提高机械加工质量和生产率的途径.     

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。     

小直径深孔加工切削用量的理论优化

在实际机械加工中,要想高效地加工出高质量的产品,除了考虑工件材料的加工性能、刀具优劣、机床等因素外,选择合理的切削用量也是十分重要的。文章以加工小直径深孔为例,介绍了一种切削用量的理论优化方法。     

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。     

航空铝合金高速铣削加工的三维数值模拟

针对当前高速切削加工中模拟直角和斜角的有限元模型将变厚度切削层、螺旋形刀刃分别简化为等厚度切削层和直线形刀刃的不足,采用更接近实际的三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型,对航空铝合金7050 T7451进行了高速铣削加工数值模拟,得到了铣削过程的切削力、切削温度及切屑形状.通过高速铣削实验测得了切削力,在相同的切削条件下模拟结果与实验结果比较吻合,切削温度及切屑形状也与实际相符.研究表明,三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型可以准确模拟高速铣削加工过程,能够进一步用于研究切削参数与切削力、切削热之间的关系,进行切削参数及刀具寿命优化.     

微铣削Ti6Al4V刀具磨损机理研究

采用直径1mm带涂层硬质合金微铣刀在Ti6Al4V材料表面展开微铣削刀具磨损试验,研究三个主要切削参数即主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力及刀具磨损量的影响;试验利用扫描电子显微镜与能谱仪观察刀具磨损形貌,分析其化学元素的变化,研究微铣削刀具的磨损机理。结果表明:每齿进给量与切削深度的增大造成切削力、刀具磨损量均变大,为了减小微铣刀磨损,延长使用寿命,可提升主轴转速,选用较小的每齿进给量及切削深度进行加工。微铣削Ti6Al4V刀具磨损主要发生在刀尖部位,并且多种磨损形式同时出现,粘结磨损是造成刀具磨损的主要原因,低速条件下微铣削刀具的损伤机理以磨粒磨损和粘结磨损为主,切削速度增大后发生粘结磨损的同时微铣刀刀尖处有一定程度的氧化磨损。     

微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真

为了研究微织构对球头铣刀切削性能的影响与表面微织构的抗磨减摩性能,通过分析微织构的设计理论,对微织构刀具和普通刀具切削钛合金TC4进行了三维动态切削仿真,对比分析了两种刀具在切削过程中切削力、切削温度及刀具磨损的变化.结果表明,在干式切削条件下,微织构刀具在切削过程中切削力降低了16%,切削温度降低了13%,磨损深度值是普通刀具的25%,但刀具变形变大.微织构在球头铣刀切削过程中能够减小切削力,降低切削温度,减小刀具前刀面的磨损,延长刀具寿命,但可能会影响加工精度.     

高能效高速稳态铣削参数优化

为了提高铣削加工的能量利用率,提出了一种以无颤振切削为约束条件,以能量利用率为优化目标的铣削参数优化方法.基于机床的能耗特性,建立了提高能量利用率的无颤振铣削参数优化模型.利用切削稳定域图确定主轴转速的优化区间,利用切削力、切削功率、切削速度等条件确定切削深度、切削宽度及进给速度的优化区间,并通过合理选择各参数的优化步长快速获得切削参数.以五轴雕铣机为实验机床,45#钢为切削材料进行了验证试验,结果表明,该参数优化方法使能量利用率得到了较大提高.     

碳氮化钛基金属陶瓷刀具的切削性能试验研究

通过系统切削实验，研究了碳氮化钛基金属陶瓷刀具的切削性能特点和规律，对比分析了碳氮化钛基金属陶瓷与传统的碳化钨基硬质合金刀具在耐磨性、抗冲击性、切削力、刀－屑摩擦系数和加工质量等方面的性能差异，所得实验数据及回归经验公式有助于这一新型刀具材料的合理推广使用．     

刀具前后角对切削力和切削温度的影响

为研究刀具前、后角的变化对45号钢的正交切削性能的影响,应用有限元方法模拟了切削过程,分析了不同的刀具前、后角分别对切削力和切削温度的影响．仿真结果表明,影响切削力和切削温度的主要因素是刀具前角,刀具后角的影响相对较小．     

利用优化理论建立较宽切削用量范围的耐用度方程

本文利用优化理论,提出了建立较宽切削用量范围内耐用度方程的新方法.利用这种方法,根据有限组实验数据所建立的方程减少了预测值和实验值之间的误差,从而提高了方程的预测精度.这种方法也适合于建立较小切削用量范围的耐用度方程.同时,本文还提出了在较宽切削用量范围内,确定切削用量各因素对耐用度影响程度的计算公式。