耐热钢加工铣刀片粘结破损目标函数的研究

以哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片为例,以最小粘结破损为目标,进行铣刀片槽型优化目标函数的研究。在已建立的三维复杂槽型铣刀片受热密度函数的基础上,进行铣刀片不同切削参数下的温度场有限元分析,应用模糊数学理论对温度场进行模糊综合评判,建立温度场模糊评判结果与粘结破损切削参数之间的目标函数关系,从而进行目标函数的槽型优化设计。上述研究成果为铣刀片的开发及解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题的研究打下理论基础。     

基于应力场分析的铣刀片冲击破损目标函数研究

以哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片为例,以最小冲击破损为目标,进行铣刀片槽型优化目标函数的研究。在已建立的三维复杂槽型铣刀片受力密度函数的基础上,进行铣刀片不同切削参数下的应力场有限元分析,应用模糊数学理论对应力场进行模糊综合评判,建立应力场模糊评判结果与冲击破损切削参数之间的目标函数关系,从而进行目标函数的槽型优化设计。本研究为铣刀片的开发及解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题打下理论基础。     

加工碳素结构钢的三维复杂槽型铣刀片冲击破损实验研究

文中针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对碳素结构45钢的面铣加工进行了刀片冲击破损的实验研究。首先进行铣刀片三维应力场有限元分析及模糊综合评判,预测出波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良：其次,通过试验揭示不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;通过大量、系统的冲击破损试验,建立冲击破损寿命累积分布函数数学模型,证明波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良。上述研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及槽型优选技术的研究提供了理论与试验基础。     

硬质合金铣刀片粘结破损的研究

针对铣削难加工材料时刀具粘结破损问题，进行了用平刀片和自主研发的复杂槽型铣刀片切削3Cr1Mo1／4V高温耐热钢的测温测力试验，同时采用高速摄影观察了铣刀片切入切出时粘结切屑脱落过程，应用有限元法分析了粘结破损时温度场和应力场耦舍后的等效合成应力。理论和试验数据分析结果表明，粘结破损的主要原因是工件和刀具材料的亲合力、铣刀片的等效合成应力大于硬质舍金的强度，改变铣刀片的槽型是提高抗粘结破损的有效方法。为三雏复杂槽型铣刀片槽型的优化和重构技术提供了理论依据和试验数据。     

耐热钢加工刀具粘结破损数学模型的研究

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损数学模型的研究.首先,进行铣刀片切削温度实验,对铣刀片粘结破损机理进行分析;其次,通过实验揭示不同铣刀片粘结破损失效形式的差异;在粘结破损实验的基础上,建立铣削温度与前刀面最大粘结破损深度之间的数学模型,分析铣削温度对刀具粘结破损的影响规律.研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题打下理论与试验基础.     

三维复杂槽型铣刀片粘结破损实验与槽型优选的研究

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损实验及槽型优选研究。首先,进行铣刀片三维温度场有限元分析,预测出波形刃铣刀片的抗粘结破损性能优良;其次,通过对温度场的模糊综合评判,预测了波形刃铣刀片的优越性能;最后,通过对难加工材料3Cr-1Mo-1/4V钢的面铣加工的实验研究,揭示了刀具粘结破损的实质,建立了铣削温度与前刀面最大粘结破损深度之间的数学模型,分析了铣削温度对刀具粘结破损的影响规律,并证明了波形刃铣刀片切削性能的优越性。     

端铣刀切入过程应力场有限元分析

断续切削中脆性刀具易在切入工件的初始阶段发生破损.文中采用有限元软件DEFORM,对端铣刀在不同切削参数条件下切削碳素钢的切入过程进行仿真,以确定铣刀切入过程所受的载荷;然后分析切削参数对刀具应力的影响,确定切入过程刀具的应力变化及分布,为建立合理的铣刀切入破损预测模型提供参考.     

高强度钢加工不同槽型铣刀片冲击破损实验研究

采用几种适合加工高强度钢的不同槽型铣刀片,通过对大型化工设备热壁加氢反应器的主体件——筒节材料3Cr-1Mo-1/4V(2.25Cr-1Mo-1/4V)钢的面铣加工,进行铣刀片冲击破损的实验研究。首先,采用正交试验设计法,进行几种不同槽型铣刀片加工高强度钢试验,通过试验揭示不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;其次,在大量、系统的冲击破损试验基础上,采用数理统计的方法建立冲击破损寿命累积分布函数数学模型;进行冲击破损平均寿命比较,从而对不同槽型铣刀片进行优选。研究成果为实际生产中刀具破损这一关键技术问题及槽型优选技术的研究打下理论与试验基础。     

基于密度函数的三维复杂槽型铣刀片物理场分析

以哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片为例,在铣削力数学模型基础上,通过铣削力试验以及切屑与前刀面接触面积试验,建立了三维复杂槽型铣刀片前刀面的受力密度函数;基于该函数,对波形刃铣刀片进行了应力场分析。在铣削温度数学模型基础上,运用传热学理论,建立了波形刃铣刀片表面受热密度函数;基于该函数,对波形刃铣刀片进行了温度场分析。这些研究结果可为槽型优选技术的研究打下理论基础。     

铣刀片的应力场分析

通过对铣削过程的分析,确定了切入冲击力的作用方向。对不同几何角度的铣刀片进行了有限元应力场分析,得出其受力变形的大小及应力分布状况,由此可分析出铣刀片槽型在铣削过程中的作用,对开发铣刀片槽型具有重要意义。     

Experiment, modeling, and analysis for temperature field of milling insert

This paper presents a theoretical and experimental study of the dynamic temperature field on a milling insert with complex groove. Experimental measurements of milling temperature using the thermocouple technique were performed. A mathematical model of the temperature field of the insert was established. A finite element model of the insert was built to simulate the temperature field. The boundary condition was determined by the experimental data and mathematical calculation, and then the temperature field of the milling insert was simulated through finite element analysis. The temperature distribution in a cut-in/cut-out cycle was obtained.     

Experimental study on adhesive wear of milling insert with complex groove

This paper presents an experimental study on the adhesive wear of a milling insert with complex groove when milling 3Cr-1Mo-1/4V and 0Cr18Ni9 steels. Experimental measurements of milling temperature and milling force were performed. Then the adhesive behaviors and mechanisms between the steels and uncoated carbide were analyzed and discussed. It is found that the high temperature gradient, thermal stress, alternate compressive stress, and tensile stress in cut-in and cut-out, provide a situation for adhesion. Some suggestions for avoiding adhesive wear and the mechanism of adhesive wear of the insert are presented.     

断续车削切入类型分析

以2Cr13淬硬制动盘的断续车削加工为例,基于M.Kronenberg的断续铣削切入类型模型,提出了盘类零件断续车削的切入类型及判别公式,并分析了在淬硬材料的断续车削中,不同的切入方式、刀具角度和刃形、切削参数对刀具寿命的影响。     

三维复杂槽型铣刀片耦合场的数值模拟

为研究三维复杂槽型铣刀片的切削性能和失效机理,运用数值模拟技术对三维复杂槽型铣刀片和平前刀面铣刀片进行了热应力场、热应力与机械应力的耦合场分析。通过有限元分析,得到了两种铣刀片的应力集中区和危险区,经与试验结果对比,证明了有限元分析结果的正确性,说明三维槽型铣刀片具有优于平前刀面铣刀片的切削性能,从而预测在铣刀片上开出合理的槽型能有效地改善切削性能。     

三维槽型铣刀片铣削力试验及应力场研究

用改进后的铣削力测量装置进行了不同槽型的铣刀片铣削力试验。基于铣削试验结果,通过机床坐标系与刀体坐标系统的转换,确立了铣刀片应力场有限元分析的载荷边晃条件。利用ANSYS软件,进行了自主研发的三维槽型铣刀片和平刀面铣刀片的应力场有限元分析。有限元分析及试验结果均表明,三维槽型铣刀片的应力场及抗破损能力均好于平前刀面铣刀片。     

基于元胞自动机的铣刀片应力场分析

铣削力是造成铣刀片冲击破损的直接原因,对铣刀片应力场分析的传统方法是有限元法,其分析结果难以直接利用于铣刀片的再设计。本文基于元胞自动机的基本理论,借用有限元的离散和插值技术,建立了三维复杂槽型铣刀片的元胞自动机力学模型,得出切削中刀片各点的位移及应力分布,为铣刀片的槽型重构和优化打下基础。     

基于UG的小直径立铣刀应力场有限元分析

为了提高加工精度,对小直径立铣刀的应力场进行了有限元分析。通过铣削力试验,对不同切削参数下立铣刀的铣削力进行动态采集,利用UG建模模块进行立铣刀实体建模,根据铣削力试验结果给出边界条件,在立铣刀有限元模型上加载载荷,利用UG有限元分析模块获得了立铣刀切削过程中切入、切出的瞬时应力场云图,显示了切削中立铣刀应力场的变化规律。