金属铣削表面完整性研究进展

在铣削过程中,不合适的铣削条件会降低零件表面质量,甚至使得工件表面出现裂纹、撕裂、鳞刺等加工缺陷。为了更深入地理解和控制铣削工艺已加工表面完整性,本文将铣削表面完整性分为表面几何特征和表面层物理学性能两部分来讨论,主要叙述了铣削表面粗糙度、表面残余应力和表面加工硬化等三方面的最新研究成果。同时,归纳了目前研究表面完整性所使用的方法、测试手段、影响表面完整性的相关因素以及切削条件对表面完整性的影响规律。最后对铣削表面完整性的研究成果进行了总结,并列举了改善表面完整性的措施。

硬态切削用刀具技术最新进展

作为具有广泛应用前景的加工工艺,硬态切削以其加工柔性、经济性和环保性等优点,在汽车、模具等行业被广泛应用。该工艺成功实施的关键因素是刀具的合理选择及其性能的发挥。该技术近年来发展迅速,诸多人员和机构对硬态切削工艺所用的刀具进行了深入的研究,有效地推动了该工艺的应用。本文综述了近年来针对硬态切削工艺用刀具的刃型结构、材料选择、刀具涂层等方面的研究成果,并分析了目前被广泛采用的典型刀具型号及其性能,从而为硬态切削工艺用刀具的选用及设计提供指导作用。

考虑刀具磨损的球头铣刀铣削力建模研究

在难加工材料加工过程中刀具磨损严重,刀具的磨损将直接导致铣削力的变化。为此,提出了一种考虑球头铣刀后刀面磨损的铣削力模型,将产生的铣削力分解为刀具前刀面剪切效应产生的剪切力和后刀面摩擦效应产生的摩擦力和压力;并且以微元切削刃的轴向位置角为参数,建立了考虑后刀面磨损的铣削力模型,并认为刀具的轴向铣削力没有受到摩擦效应的影响。最后,通过刀具磨损试验和铣削力试验,表明了试验结果和预测结果一致,验证了该铣削力模型的正确性,为优化工艺过程、提高加工表面质量提供了有效的指导。

考虑曲面特性的凸曲面铣削稳定性研究

在凸曲面模具铣削加工过程中,由于曲面特性复杂,刀-工接触关系沿切削轨迹不断变化,刀具刃口受到交变载荷加剧了铣削过程刀具磨损的程度,使得模具加工效率大幅度降低。针对上述问题综合考虑曲面曲率以及刀具前倾角对铣削稳定性的影响,并建立了考虑曲面曲率、刀具前倾角的瞬时切屑厚度模型,在求解铣削系统稳定性时运用计算效率更高的基于龙格库塔法的全离散法,深入研究了曲面特性对铣削稳定域的影响。得到以下结论:随着曲率半径的增加,极限切深减小,铣削稳定性降低;随着刀具前倾角的增加,稳定性叶瓣图整体向左移动。基于凸曲面铣削试验,对实验结果进行时域、频域分析验证了铣削稳定性预测的准确性。