涂层刀具高速铣削高硬度淬硬钢切削力研究

采用四种不同涂层硬质合金铣刀高速铣削四种不同硬度的淬硬钢材料,研究了刀具涂层成分、工件材料硬度以及切削工艺参数(切削速度、每齿进给量、轴向铣削深度和径向铣削深度)对切削力的影响。研究表明：随着切削速度的增大,淬硬钢P20和S136的切削合力影响较小,而对于淬硬钢SKD11和PM60,改变切削速度对切削合力影响显著。随着切削速度的增大,四种不同涂层刀具切削淬硬钢S136产生的切削合力先快速增大后缓慢减小,刀具切削力大小顺序一直保持为TiSiN>CrSiN>AlCrN>TiAlN,其中TiAlN涂层相对于其余三种刀具涂层在降低切削力、减少工件与刀具之间的相互摩擦具有优势。切削参数的变化对切削力的影响与淬硬钢工件硬度的变化存在相互影响,淬硬钢硬度低于HRC55时,切削工艺参数的变化对于切削力的变化影响不明显;而当淬硬钢硬度高于HRC60时,随着切削工艺参数的增大,切削力发生显著变化。     

精车45淬硬钢切削力的研究

45淬硬钢的主要性能是硬度高、强度高、脆性大、导热性差、切削加工性差,切削加工困难大。它在切削加工中有以下特点:切削力大、切削温度高,刀具易磨损;淬硬钢径向切削力较大;切削淬硬钢时切屑与前刀面接触长度短,因此切削力和切削温度集中在切削刃附近,易使刀具磨损和崩刃;易获得较高的表面质量。为了获得更高的加工精度和表面粗糙度,论文对45淬硬钢切削力进行了研究。     

陶瓷刀具切削奥氏体不锈钢的切削力试验研究

对3种复合陶瓷材料刀具切削奥氏体不锈钢(1Cr17Ni7)进行研究,建立了正交切削试验方案.通过试验研究了切削用量对三向切削力的影响,利用指数回归分析建立了3种刀具的主切削力经验公式,并结合切削用量显著性分析对主切削力进行了对比分析.试验结果表明在采用较小进给量和较小切削深度进行切削时,会出现了背吃刀力大于主切削力的现象；切削速度及进给量对主切削力的影响最大；3种刀具中CT2刀具的主切削力最大.     

基于正交试验的高速切削钛合金切削力研究

随着钛合金在各行业的广泛应用,钛合金的高速切削加工技术成为航天航空工业及其他制造业中的难题之一。切削力是研究切削过程的重要物理量之一,其大小和变化对工件加工品质、刀具磨损和寿命等都具有影响。本文以钛合金Ti6Al4V为研究对象,用正交试验的方法分析了切削速度、进给量和背吃刀量三个因素对切削力的影响,结果表明:径向力、切向力、轴向力都是随切削速度增大而减小,随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削用量的变化导致各向切削力与切削合力的变化趋势基本一致;背吃刀量对切削力影响最大,进给量次之,切削速度最小;三个方向力中,轴向力最小,径向力次之,切向力最大。     

(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具加工铁基高温合金正交切削试验研究

采用正交试验方案,应用(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具对GH2132铁基高温合金进行外圆干切削,测量了切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命。利用最小二乘法对试验数据进行了多元回归分析,分别建立其经验公式,并分析了切削用量三要素分别对切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命的影响规律及其原因。通过试验得出了切削用量三要素分别对其影响的主次顺序。切削力:ap>f>vc,切削温度:vc>ap>f,表面粗糙度:f>vc>ap,刀具寿命:vc>f>ap。     

同等力学性能的非调质钢与调质钢切削力对比研究

采用正交试验方法,对比研究了同等力学性能的非调质钢与调质钢的切削力,分析了切削用量对切削力的影响,建立了切削力经验公式。试验结果及分析表明:在相同切削用量下,除了背向力两组异常数据外,非调质钢的三向切削力均小于调质钢;非调质钢与调质钢的切削力随刀具进给量、切削深度、切削速度的变化规律相同,符合传统的切削理论;所建立的非调质钢切削力经验公式经检验,高度显著,置信度达到99%;经验公式预测值与实测值非常吻合,两者之间的误差在3%-8%之间。     

PCBN刀具断续干式切削淬硬钢Cr12MoV切削力研究

基于正交试验设计,使用PCBN刀具进行断续干式车削淬硬工具钢Cr12MoV试验,测得在不同切削参数下的切削力.运用极差分析与方差分析方法,研究各切削参数对断续切削时瞬态冲击力与准静态切削力的影响.应用SPSS软件对准静态切削力进行分析,得出准静态切削力的经验公式.研究结果表明：断续切削方式下,在切削参数中,背吃刀量对瞬态冲击力有显著影响,切削速度和背吃刀量均对准静态切削力影响较大;经验公式对准静态切削力的预测平均误差约为6.3％.     

干式车削不同淬硬状态工具钢三向切削力的试验研究

通过使用PCBN刀具精密干式车削不同淬硬状态(51、55、58、62、65±1 HRC)工具钢Cr12MoV的试验,分析了淬硬状态对三向切削力的影响规律。试验表明:随工件硬度的升高,主切削力与径向力先逐渐增大,后急剧减小;而进给力在很小范围内波动。EDS分析进一步表明:工件硬度达到65±1 HRC时,会因工件表面材料的脆性而减小切削力;而当工件硬度达到62±1 HRC时,由于切削温度的升高而在切屑与刀具前面产生粘结作用,从而引起切削力增大。试验结果对精密干式切削淬硬工具钢具有实际的指导意义与参考价值。     

高速铣削Mg-Al-Zn-Mn系镁合金时切削力影响因素析因偏回归研究

在切削速度471.24～942.48 m/min,每齿进给量0.05～0.2 mm,背吃刀量2～4 mm范围内,研究了高速端面铣削Mg-Al-Zn-Mn系镁合金过程中主切削力的变化规律,并从切削变形机理上进行了讨论与分析.通过L8(23)析因分析与偏回归分析,考察切削用量对铣削力的影响规律,使用残差分析与最小二乘法等统计方法,建立了主切削力与切削用量的经验公式.研究结果表明:高速铣削时,背吃刀量和每齿进给量是对主切削力有显著影响的效应因素;在试验速度范围内,随切削速度的增大,主切削力将成下降趋势;在选定的切削用量范围内,实际测量切削力与由经验公式计算结果较为吻合.     

CBN刀具干式硬车切削力有限元仿真

对立方氮化硼(CBN)刀具干式硬车冷作模具钢Cr12MoV切削过程进行了有限元仿真研究。运用Johnson-Cook(J-C)模型和J-C切屑分离准则建立了物理仿真模型,利用Deform-3D软件模拟了切屑从局部剪切失稳到断裂的过程,得到了不同切削用量三要素组合下的切削力数值。分析了切削速度、进给量、切削深度对切削力的影响,建立了单一因素对切削力影响的经验公式。结果表明:切削深度对切削力的影响最大,其次是进给量,切削速度的影响最小。     

高速切削淬硬模具钢表面粗糙度的研究

通过正交设计方案,对淬硬到60HRC的冷作模具钢Cr12MoV进行高速车削表面粗糙度试验,分析了切削用量和刀具变量对表面粗糙度的影响规律,并建立了表面粗糙度的经验公式。表面粗糙度随着切削速度的增大而减小,随着进给量和背吃刀量的增大而增大,随着刀尖圆弧半径的增大,表面粗糙度先减小后增大。在相同条件下,陶瓷刀具加工后的工件表面粗糙度好于PCBN刀具;由表面粗糙度的经验公式可知,对表面粗糙度影响最大的因素是切削速度,其次是进给量和背吃刀量,而刀尖圆弧半径对其影响较小。     

硬质合金刀具高速切削高强度钢切削力非线性规律研究

利用2k因子试验设计和均匀试验设计方案,进行了硬质合金刀具高速铣削高强度钢的切削力试验,找出r埘切削力有重要影响的主效应及交互效应,建立了切削用量与动态切削力之间的非线性数学模型.试验结果表明,切削深度和每齿进给量之间的交互作用对切削力有显著影响,切削力与切削用量间存在非线性特征规律,切削用量对切削力的影响效应随切削用...     

PCBN刀具的切削性能

综合实际数据、曲线介绍了ＰＣＢＮ刀具在淬硬钢、铸铁及有色金属等材料切削加工中的切削特性及其在硬态切削、干式切削、高速切削等加工技术中的应用。同时也介绍了ＰＣＢＮ刀具的加工表面质量。     

涂层硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢切削力的试验研究

通过四种涂层硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的试验,研究了切削用量对切削力的影响,并对四种刀具的切削力进行了对比分析。试验结果表明:在采用小进给量、小背吃刀量切削时,出现了背向力大于主切削力的现象;随着切削速度的增加,YBC251、GC2025刀具的切削力先减小后增大;同型号的PVD涂层硬质合金刀具与CVD涂层硬质合金刀具相比较,前者的切削力显著小于后者。     

高速硬切削参数对切削力影响的数值模拟

建立了淬硬钢高速切削的有限元模型,通过Johnson-Cook（JC）工件材料模型及JC失效准则来模拟切屑的形成过程;并研究了背吃刀量、刀具前角和刀尖圆弧半径等参数对切削力的影响规律.     

H13淬硬模具钢精车过程的数值模拟

采用热力学耦合有限元方法研究了淬硬钢精车过程中切屑形成规律。运用H13 淬硬模具钢流动应力模型进行数值模拟,考查了H13淬硬模具钢精车过程中工艺参数对工件性能和刀具的影响。结果表明:切削速度愈高,进给量愈小,刀具刀尖半径愈大,则工件加工层上的静水拉应力愈小,表面质量愈好; 淬硬钢精车时径向力起主要作用,大于切削力;切削速度愈大,切削力和径向力则愈小,愈有助于改善工件加工层上的表面质量;切削速度、进给量和刀具刀尖圆角半径愈大,工件和刀具温度愈高,愈易导致刀具前刀面扩散磨损和刀具后刀面磨损。研究结论有助于优化H13淬硬模具钢精车过程中工艺参数选择和改进刀具镶片设计。     

高速铣削中切削力动态分量信号分形特征的研究

本文研究了高速铣削调质 45钢时切削力动态分量信号的分形特征 ,通过试验研究了不同刀具材料和不同切削速度对切削力动态分量信号分形维数的影响 ,并对这些影响进行了机理的分析。研究表明 :分形维数可以表征切削力动态分量的随机性和切削状态的平稳性     

球头刀铣削淬硬钢倾斜表面切削力试验研究

采用正交试验方法,使用PCBN涂层硬质合金球头铣刀,对不同铣削参数下的52HRC淬硬钢Cr12MoV倾斜表面进行了铣削试验。研究了各工艺参数对切削力的影响规律。试验结果表明:三向力中,Fz远大于Fx和Fy的切削分力,Fz为主铣削力;切削深度对主铣削力的影响大于进给速度、工件倾角和主轴转速对其的影响;工件倾角16.7°,主轴转速6000r/min,进给速度800mm/min,切削深度0.1mm为优选工艺条件。同时,对比试验表明,采用顺铣方式能有效减小切削力,改善铣削稳定性。本文研究结果对淬硬钢Cr12MoV铣削工艺参数的优化具有一定的参考价值。     

高强度钢高速加工时切削力尺度效应特征规律研究

在切削速度118m/min～463m/min,每齿进给量0.078mm/z～0.2mm/z,切削深度0.2mm～1mm范围内,研究高速端面铣削某新型高强度钢材料(>42HRc、抗拉强度σb>1.2GPa)过程中切削力的变化规律,考察切削用量对铣削力的交互影响与尺度效应规律,并从切削变形机理上进行讨论与分析,使用残差分析与最小二乘法等统计方法,建立切削力与切削用量经验公式。研究结果表明:高速铣削时,切削深度、每齿进给量和两者之间的交互作用为对主切削力有显著影响的效应因素;该类型高强度钢的单位铣削力为45调质钢的1.0729倍～1.7917倍;非自由切削过程在高速切削条件下将会引发切削力的尺度效应。