铌基合金切削加工过程中刀具优化研究

通过研究硬质合金和CBN刀具切削加工铌基合金材料过程中的加工性能,优化出适合铌基合金材料零部件超精密切削加工的刀具材料。通过硬质合金刀具在铌基合金材料切削加工过程中切削三要素(切削速度、进给量和切削深度)的正交切削加工试验,研究了其对切削加工表面粗糙度的影响,建立了硬质合金刀具切削加工铌基合金材料表面粗糙度预测模型,并利用AdvantEdge金属切削有限元仿真软件开展了切削工艺参数对切削加工过程的影响。     

切削Inconel718表面粗糙度的试验研究

利用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了高速切削试验,对不同切削参数下刀具的切削用量及刀具磨损对工件表面粗糙度的影响进行了研究。分析结果表明进给量对已加工表面的粗糙度影响最大,切削深度次之,切削速度最小;刀具进入正常磨损阶段后,表面粗糙度减小,处于最佳的切削状态。     

金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究

金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文采用金刚石刀具进行切削试验,对超声振动切削金属基复合材料的切屑形态、切屑变形系数和剪切角、切削表面微观形貌与粗糙度、加工表面残余应力及刀具磨损等几方面进行了深入的研究,并与非振动切削方法进行了对比。     

切削参数对Q235表面粗糙度影响试验研究

切削参数的合理选择对工件的表面粗糙度有着重要影响,通过单变量实验法,研究了硬质合金平底刀具和高速钢球刀在不同切削参数条件下对Q235A型普通碳素结构钢表面粗糙度的影响情况,获得了平底硬质合金刀在不同切削速度、进给量、背吃刀量下的表面粗糙度的变化曲线;球刀加工中,通过加工不同倾斜角的斜面,观察不同倾斜角度对表面粗糙度的影响情况,从而研究曲面加工中不同曲率对表面粗糙度的影响情况。实验所得不同切削参数与表面粗糙度变化曲线对Q235A型材料的实际加工具有很好的指导作用。     

表面微织构刀具切削加工技术

刀面微织构改变了刀具与切屑之间的摩擦状态,表面微织构刀具在切削中能够降低刀具磨损、提高刀具寿命和切削性能,研究表面微织构刀具的切削加工技术具有重要意义。通过对表面微织构刀具切削加工技术进行综述,介绍了表面微织构刀具制备方法以及表面微织构刀具在切削加工过程中的切削力、切削温度、刀具磨损、工件加工表面粗糙度的影响规律,梳理了表面微织构在不同刀具上的应用,对表面微织构刀具切削加工技术的未来发展趋势进行了展望。     

镍基合金材料切削加工刀具研究

对硬质合金刀具、立方氮化硼刀具这两种镍基合金材料切削加工的主要刀具进行研究,通过切削加工试验分析不同刀具对镍基合金材料切削加工表面粗糙度的影响,进而优化得到适用于镍基合金材料超精密切削加工的刀具.     

工具钢在超声波振动条件下的切削研究

运用超声波振动驱动PCD刀具对Stavax工具钢进行切削试验,并对比研究普通切削和超声波振动切削的加工工件表面粗糙度和刀具磨损试验结果,获得超声波振动切削时工件表面粗糙度、刀具磨损与加工参数之间的变化规律.     

YG8硬质合金刀具干切削铝合金表面粗糙度及刀具磨损研究

采用YG8硬质合金刀具对铝合金进行干切削正交试验,采用共聚焦显微镜测量加工表面粗糙度,分析切削参数进给量、切削速度、背吃刀量对铝合金加工表面粗糙度的影响规律。结果表明:进给量对加工表面粗糙度影响较大,其次是切削速度,而背吃刀量的影响相对较小。采用扫描电子显微镜(SEM)观察刀具磨损表面形貌,采用能谱分析仪(EDS)对刀具磨损表面进行元素分析,分析研究了刀具磨损机理。     

切削介质对微细铣刀磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究.在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律.同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质.结果表明:四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质.为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值.     

切削介质对微细铣刀磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究.在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律.同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质.结果表明:四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质.为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值.     

金属切削加工中逐步回归模型

在金属切削加工中,刀具的耐用度、工件的加工时间和加工表面粗糙度影响因素的确定是极其重要的。本文采用在工作矩阵上运用逐步回归技术,分别选出影响刀具的耐用度、工件的加工时间和加工表面粗糙度的最优因子区域,并获得最优预报及关系式。     

圆弧刃刀具切削时理论粗糙度的计算

在圆弧刃刀具切削直线廓形时理论粗糙度计算的基础上，着重研究圆弧刃刀具切削圆弧廓形时理论粗糙度的计算方法。研究表明，工件已加工表面理论粗糙度取决于工件已加工表面的廓形、刀具切削刃形状和刀具切削运动方式，优化选取刀刃半径和刀具进给量后，可以有效地减小理论粗糙度值并提高切削效率。     

颗粒增强复合材料加工表面粗糙度及刀具设计

分析了颗粒增强金属基复合材料的加工表面形貌特点。通过切削试验 ,研究了切削用量和材料组织结构对SiCp/Al已加工表面粗糙度的影响 ,并根据切削表面成形机理及刀具磨损的特征 ,设计了具有引导光整作用的硬质合金刀具。试验结果表明 ,该刀具可显著降低加工表面粗糙度和提高刀具寿命     

铝基复合材料的绿色切削加工表面试验

通过正交试验研究干切削SiCp/Al复合材料时,切削用量对已加工表面粗糙度的影响.选定切削用量,试验研究干式切削、压缩空气喷吹、油液浇注和最小量润滑油雾喷射切削区等冷却方式对加工表面粗糙度的影响.试验结果表明,以一定流量的油雾喷射冷却润滑切削所得的加工表面粗糙度,与传统的油液浇注切削所得的已加工表面粗糙度比较接近.     

切削加工对芳纶纤维增强复合材料(KFRP)构件表面质量的影响研究

芳纶纤维增强复合材料(KFRP)构件切削加工过程中,容易引起基体烧蚀,纤维断裂以及切面分层、表面粗糙等表面缺陷。为降低切削加工参数对加工表面质量的影响,基于全因子试验设计方法,以加工切面基体烧蚀、纤维断裂以及粗糙度为表面质量表征参数,研究了刀具种类、切削速度、进给速度对芳纶纤维增强复合材料构件加工表面质量的影响。     

金属切削加工中逐步回归模型

在金属切削加工中，刀具的耐用度、工件的加工时间和加工表面粗糙度影响因素的确定是极其重要的，本文采用在工作矩阵中运用逐步回归技术，分别选出影响刀具的耐用度、工件的加工时间和加工表面粗糙度的最优因子区域，并获得最优预报及关系式。     

1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢切削加工性能试验分析

对1Cr11Ni23Ti3MoB奥氏体热强不锈钢的切削加工性能进行试验分析,采用二次正交旋转组合试验设计方法,研究切削速度、进给量、切削深度等工艺参数对刀具磨损和加工表面粗糙度的影响规律.分析结果表明,采用涂层刀具切削1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢时,磨损机制主要包括磨损初期的前刀面月牙洼磨损和剧烈磨损阶段的涂层剥落.刀具磨损量与切削深度、切削时间为正相关,与进给量、切削速度为负相关,对刀具磨损量影响最大的工艺参数是切削深度.加工表面粗糙度值随切削速度的提高和切削深度的增大而减小,随进给量的增大而增大,对加工表面粗糙度影响最大的工艺参数是切削速度.     

玻璃的脆塑性域高效精密切削

研究了单斜压头边位印压玻璃时裂纹产生和扩展规律,根据这一规律设计了玻璃切削刀具。该刀具能同时 利用玻璃的脆性断裂和微塑性对玻璃进行高效精密切削,表面粗糙度Ra达0.344μm,达到甚至超过精磨玻璃时的 质量。如果刀具参数选取得当,能在常规切削用量下获得在玻璃的塑性域内形成的、无微裂纹的加工表面。本文还 研究了玻璃切削刀具特征参数对已加工表面粗糙度的影响。     

PCBN刀具切削堆焊钴基合金的试验研究

采用PCBN刀具对堆焊钴基高温合金层进行切削试验,研究不同的切削用量和刀尖圆弧半径对表面粗糙度和切削力的影响规律,并采用离差分析法对其影响程度进行评估。试验结果及分析表明:切削加工堆焊钴基合金时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律有别于传统切削理论,这是因为钴基堆焊合金特有的物理机械性能、堆焊层组织状态、PCBN刀具的性能特点及所选取的几何参数使切削区域材料性能变化和刀具磨损特征不同于传统切削理论所致。试验获得的表面粗糙度值较小,符合以车代磨的加工工艺要求。由离差分析结果可知,进给量对表面粗糙度、主切削力和背向力影响最大,背吃刀量对进给力的影响最大。     

汽车6061铝合金材料切削加工理论及实验研究

以汽车6061铝合金材料为研究对象,采用冶金技术通过添加强化相粉煤灰制备样品,基于灰色多响应优化理论建立不同工艺参数下切削加工理论模型,同时进行不同工艺参数的实验,运用理论及实验方法研究了不同工艺参数对汽车6061铝合金材料切削加工的影响。研究表明:汽车6061铝合金材料硬度随着强化相粉煤灰增加而增加,其密度却呈现相反趋势;切削加工过程中复合汽车材料表面粗糙度随着切削速度、填充物增加而逐渐降低,表面粗糙度随着进给量增加而增加; PCD刀具切削加工的复合汽车材料表面粗糙度明显低于K10硬质合金钢刀具;理论计算值与实验值相对误差较小,验证该理论及试验方法正确性和为其在新型汽车铝合金复合材料制备及切削工艺改善等工程应用提供可行性。