刀具前角对SiC_p/Al复合材料切屑形成及切削力的影响研究

采用整体性能定义SiC_p/Al复合材料,建立二维切削有限元仿真模型,应用ABAQUS有限元软件研究刀具前角对切屑的形成及其形貌、切削力变化等的影响。研究结果表明:刀具前角越大,形成的切屑尺寸越大;在切削深度较小时,负前角刀具形成的切屑多为小的碎片切屑,正前角刀具形成的切屑为较小的卷曲屑。在切削深度较大时,切屑更易发生断裂,即使前角较大,产生的切屑也主要呈短片状。切削力随刀具前角的增大而降低,切削高体份SiC_p/Al复合材料时切削力均具有周期性变化,其变化周期与切屑的形成过程具有较好的一致性。

切削加工钛合金的切削参数优化研究

钛合金材料因其具有强度高、耐腐蚀性好、耐热高等特点被广泛用于航空航天、舰船、民用工业等各个领域。而钛合金是典型的难加工材料,切削钛合金的加工效率和质量较低。本文选用了不同种牌号的硬质合金刀具,进行了切削加工TC4钛合金刀具磨损及耐用度试验。基于切削加工钛合金的刀具磨损及耐用度试验结果分析,确定了切削速度、切削深度和每齿进给量等切削参数作为设计变量,建立了以切削加工钛合金最大金属去除率为优化目标函数,依据实际加工条件设计了相应的约束条件,最终建立了切削参数优化数学模型。

正交车铣加工凸轮型面的试验研究

针对凸轮型面加工精度难以保证、加工效率低等问题,采用正交车铣技术对凸轮型面进行切削加工。建立了正交车铣加工凸轮型面的运动模型,并通过试验对运动模型的正确性进行了验证。结果表明,采用正交车铣加工凸轮型面可以获得较小的表面粗糙度值,该方法是一种加工凸轮型面的高效方法。

CBN刀具正交切削钛合金温度场的有限元分析

应用ABAQUS/Explicit软件建立了钛合金Ti6Al4V的二维正交切削模型,采用温度—位移耦合分析步,研究了CBN刀具二维正交切削Ti6Al4V时切削参数及刀具前角对切削温度的影响。研究结果表明,切削速度、切削厚度的增大均会使切削温度升高,其中切削速度对切削温度的影响最大,切削厚度次之;切削温度随着刀具前角的增大而降低,但当前角继续增大至20°后,切削温度略有上升。切削区高温分布区域随切削速度的增加而有所减小,随着切削厚度的增加,切削区高温分布区域增加。

钛合金车削加工试验切削振动的分析

文章就钛合金车削加工试验过程中出现的振动切削信号,应用d B2小波分解切削力信号并根据Mallet算法重构动态振动切削力信号,重构信号切削阶段振幅恒定,具有强迫振动的特征。应用分段周期图法对重构的信号进行功率谱分析,确定振动基频,发现与主轴的转动频率一致,分析了产生振动的主要原因为轴向定位不准确和同轴度误差引起的不平衡离心力。通过车限位台阶面和试验机床上重做中心孔,消除了切削振动。

正交车铣螺杆钻具数控加工的研究

对5LZ165螺杆钻具端面曲线进行了数学建模,在对内摆线建模的基础上求出了螺杆钻具端面曲线的极坐标方程。根据正交车铣加工原理,求出了正交车铣螺杆钻具时球头铣刀刀具中心轨迹的极坐标方程,利用宏程序进行数控编程,在Mazark车铣加工中心上实现了5LZ165螺杆钻具模型的加工。

加工渐开线齿廓的数控车铣宏程序研究

在FANUC数控系统进行编程,采用正交车铣加工方式对渐开线外齿轮齿廓进行了宏程序数控加工编程,并且在Mazak200Y数控车铣加工中心上完成了切削加工,经检测齿廓加工精度及表面粗糙度达到加工要求。

正交车铣铝合金薄壁回转体振动信号的试验分析

在MAZAK机床上正交车铣薄壁铝合金试件,压电加速度传感器安装在内壁上,通过PCI-1712高速数据采集卡采集薄壁的振动信号。利用MATLAB强大的信号处理功能对采集的加速度信号进行分析,振动信号的时域标识了振动幅值大小,功率谱显示了薄壁振动信号的频率构成和能量分布。分析了自激振动的频率随刀具转速和壁厚变化的趋势,给出了工艺系统发生颤振时的主频率。然后利用小波包处理信号的优势将剧烈颤振加速度信号进行小波包分解,根据能量和频段分布进行节点信号重构,得到小波包滤波后的颤振信号。为了了解车铣切削力在剧烈颤振前后变化情况,应用小波包分解并重构出颤振前后3种不同刀具转速时强迫振动信号,对比发现剧烈颤振时强迫振动的当量电压幅值增大,振动加强,这从侧面反映了正交车铣切削力的大小和变化。此振动分析对正交车铣薄壁零件有一定的指导意义。

车铣粗糙度预测模型的建立和分析

车铣加工是近些年来发展起来的先进的切削加工技术之一.采用正交试验法,进行一系列的正交车铣铝合金切削实验,研究车铣切削用量与表面粗糙度之间的变化规律.通过正交试验法的方差分析进一步确定了各因素对表面粗糙度的影响大小的主次顺序,铣刀转速(切削速度)和工件转速对表面粗糙度的影响较大.采用回归分析原理,建立了表面粗糙度的预测模型,统计检验结果表明,所建立的表面粗糙度预测模型呈高度显著检验状态,具有很高的可信度.

正交车铣TC4钛合金表面粗糙度分析

车铣加工技术是近年发展起来的先进切削加工技术之一。本文采用多因素正交试验法,进行了一系列的正交车铣TC4钛合金切削试验,研究了车铣切削用量与表面粗糙度之间的变化规律。通过方差分析确定了各因素对表面粗糙度的影响大小的主次顺序,每齿进给量和偏心量对表面粗糙度的影响较大。采用回归分析原理,建立了表面粗糙度的预测模型,根据统计检验结果表明,已加工表面粗糙度预测模型呈高度显著检验状态,具有很高的可信度。

硬质合金刀具正交车铣TC4钛合金磨损形貌及机制分析

在车铣复合加工中心Mazak Integrex 200Y上,切削速度为v=150、200 m/min及干式切削条件下,采用硬质合金刀具H13A对钛合金TC4进行正交车铣(顺铣)磨损试验。研究表明高速正交车铣钛合金时,正常磨损阶段前刀面出现不同程度切屑黏结及积屑瘤,后刀面主要以黏结磨损为主,磨损相对均匀;急剧磨损阶段,前刀面切屑黏结加剧,形成连续切屑,缠绕刀具;后刀面由于黏结作用刀具材料被切屑黏结物带走,形成黏结凹坑。刀具磨损的主要原因为黏结磨损、氧化磨损,通过X射线电子能谱(XPS)证明刀具磨损表面有TiO_2、WO_3和Co_3O_4等氧化物生成,分析其对刀具磨损的影响。

轴向车铣铸铝内孔表面粗糙度的研究

在改造的机床上进行了轴向车铣铸铝内孔表面的实验,分别研究了周向进给量、轴向进给量和切削速度对内孔表面粗糙度的影响,得到不同切削条件下的影响曲线。实验结果表明周向进给量和轴向进给量对表面粗糙度影响较大,切削速度对表面粗糙度影响不大。切削表面有条纹及滚花纹理,实际生产应该合理控制并加以利用,扩大车铣技术的应用范围。

正交车铣表面粗糙度预测模型的研究

车铣是近些年来发展起来的先进切削加工技术.采用多元回归正交试验法,进行了正交车铣ZL101铸铝合金的切削试验,确定了正交车铣切削用量与表面粗糙度之间的关系.轴向进给量对表面粗糙度影响最大,铣刀转速和偏心量等因素对表面粗糙度影响次之.通过正交试验法的回归分析原理,建立了表面粗糙度的预测模型,根据统计检验结果表明,所建立的表面粗糙度预测模型呈高度显著检验状态,具有很高的可信度.

基于车铣复合加工技术的微细丝杠切削研究

车铣复合加工技术能实现以铣代车或磨高速切削回转体零件。基于此技术的微细切削无论是在生产率还是在加工表面质量上,较其它加工技术而言,更适合于微细轴类零件和具有复杂型面的微小型零件的加工。通过微细车铣切削微细丝杠试验,从切削用量和加工质量及刀具磨损方面研究了车铣复合加工技术在解决微细丝杠加工中的应用。结果表明,基于车铣复合加工技术能够实现微细丝杠的高速切削。该技术非常适合于微细丝杠零件加工。

基于VERICUT的刀具切削参数优化

以分流叶轮为例,基于VERICUT软件提出了恒体积去除率和恒切削厚度的优化方式。试验证明该优化方法效果明显,极大提高了加工效率。

基于Unlgraphics环境下复杂曲面加工技术的研究

介绍了一种用三轴联动高速数控铣床加工复杂叶片的新方法.采用Unlgraphics软件建立模型,生成刀具轨迹模型图,进行后置处理,生成数控加工程序代码,并在线进行叶片加工.