SiC_P/2024复合材料切削力与刀具磨损的试验研究

本文通过ＳｉＣＰ／２０２４复合材料的车削试验，得出了刀具材料、切削用量及ＳｉＣＰ含量对切削力和刀具磨损的影响规律。并认为Ｋ类硬质合金可用于粗加工和半精加工，而且要采用较低切削速度和较大进给量，但ＳｉＣＰ含量较高时会出现切深分力大于主切削力。ＳｉＣＰ含量越高差值越大；ＰＤＣ是精加工最佳刀具材料。

水蒸气冷却润滑时高温合金的绿色切削试验

为实现高温合金用水蒸气作冷却润滑剂的绿色切削，研制了600～800W的小型过热水蒸气发生器，并用YG6硬质合金刀具对镍基高温合金GH4169进行了单因素切削试验，效果明显：用水蒸气时，与干切、乳化液相比，主切削力分别减小了15％～20％和10％～15％，切削温度分别降低了20％～30％和10％～20％，并建立了切削力和切削温度的经验公式；变形系数也有减小；切屑多为螺卷屑。由于水蒸气分子直径远小于乳化液中水包油粒径，气态水分子容易进入刀一屑间的毛细管，故具有良好的冷却润滑性能。水蒸气可替代乳化液作冷却润滑剂，且来源广泛，又无污染，从而可实现高温合金的绿色切削。

绿色切削Ni基高温合金GH4169刀具磨损研究

Ni基高温合金GH4169的切削加工性非常差,采用极压切削液会污染环境,不符合可持续发展要求。提出了用过热水蒸汽作冷却润滑剂的绿色切削技术,分别在干切、乳化液和水蒸汽条件下采用硬质合金刀具YG6对GH4169进行了刀具磨损试验,通过扫描电镜(SEM)及电子能谱(EDS)分析,研究了刀具磨损形貌及磨损机制,并给出了刀具后刀面磨损曲线。试验结果表明:YG6切削GH4169时主要发生粘结磨损和扩散磨损,用水蒸汽作冷却润滑剂后刀面磨损比干切和乳化液时分别减小约50%、25%。

颗粒增强SiCp/2024铝复合材料切削力特性研究

通过SiCp/ 2 0 2 4铝复合材料的车削试验 ,阐述了刀具材料、切削用量 (vc、f、ap)及颗粒增强相SiCp的含量、粒度等因素对切削力的影响规律 ,发现了当增强相体积分数Vf 约为 17%～ 18%以上时 ,用K类硬质合金刀具切削会出现切深分力Fp、进给分力Ff大于主切削力Fc 的现象 。

刀具涂层技术及涂层刀具切削性能的试验研究

在阐述刀具硬质涂层技术发展新动向的基础上 ,通过车削、铣削及攻丝的切削试验证明 :涂层刀具的切削力总比未涂层刀具的小 ,且不同涂层刀具的切削力减小程度不同 ,在试验的几种涂层刀具中 ,AlTiN涂层、TiCN -WS2

麻花钻的数学建模及钻削过程有限元分析

为预测麻花钻的几何参数及钻削用量对钻削力和钻削温度的影响,通过对标准麻花钻的几何造型及锥面磨法的研究,用UG做了3D实体模型,基于Deform3D建立了有限元模型,并对钻削过程的钻削力和钻削温度的分布做了仿真研究。结果表明,扭矩、轴向力和切削温度均随麻花钻的直径增加而增大,随进给量的减小而降低。

难加工材料小孔振动攻丝试验研究

针对难加工材料小孔攻丝难题,对振动攻丝方法进行了理论分析.由于振动攻丝时丝锥对工件材料的冲击及出现了应力波,使切削区的微裂纹萌生并扩展,塑性变形显著减小,攻丝扭矩大大降低,同时大大提高了系统刚度.试验结果表明:振动攻丝时,只要振幅选择合理,攻丝扭矩随频率的增加而减小,随净切削时间比的增加而增大,且净切削时间比对攻丝扭矩的影响最显著;振动攻丝所得齿形平直、完整、规则,精度好.振动攻丝可以很好地解决钛合金及高温合金等难加工材料小孔攻丝工艺难题.

加跟刀架的细长轴车削加工尺寸误差的仿真

为探索跟刀架的作用机理,开发了一个联合模型用以仿真细长轴车削尺寸误差的形成过程。该模型由3部分组成:切削力统计模型、工件变形模型及尺寸误差的几何分析。值得注意的是,切削力与实际切削深度间存在耦合效应,因此切削力不能直接求得,这里采用二分法进行迭代运算来解决此问题。最后,通过一系列试验对仿真模型进行验证,结果表明仿真值与实测值比较一致。由仿真结果可知,跟刀架刚度对细长轴中部尺寸误差的影响最显著,而降低这个部位的尺寸误差也是细长轴车削的难点所在,因此,改进跟刀架结构是提高尺寸精度的有效途径。本文的主要贡献是在建立跟刀架的力学模型的基础上分析了影响细长轴车削尺寸误差的主要因素。

难加工材料绿色切削刀具磨损试验研究

提出了用过热水蒸气作切削冷却润滑剂的绿色切削技术,研制了小型蒸气发生器;分别在干切削、乳化液和水蒸气为冷却润滑剂的条件下,对硬质合金刀具YG6切削钛合金TC4和高温合金GH4169时刀具的后刀面磨损进行了研究,建立了切削速度与刀具使用寿命的关系式;试验结果表明水蒸气作冷却润滑剂可减少刀具磨损,提高刀具寿命。

绿色切削技术探讨

介绍了绿色切削技术的国内外研究现状和发展方向,分析了干式切削、液氮冷却切削、水蒸汽冷却切削、气体射流冷却切削、低温风冷切削及最小量润滑切削的技术特点、应用条件、存在不足和研究重点。

超声处理乳化液在金属切削中的应用

为了减少机械加工中乳化液的使用量,达到节能减排的目的,对乳化液进行了超声波处理,并用它做切削液进行了正交切削试验,研究了乳化液流量、处理时间、水质、乳化液浓度等参数对主切削力的影响,给出了正交试验优化后的各因素取值为:流量2.0L/min,处理时间1.5h/L,水质用自来水,浓度10%。

刀-屑接触区摩擦润滑的毛细管模型研究

切削时刀-屑接触区为边界摩擦状态,冷却润滑剂难以进入,其作用可用毛细管理论解释。在切削试验与理论分析的基础上,提出了圆锥形毛细管模型。动力学分析结果表明:冷却润滑剂的微粒尺寸越小,冷却润滑效果越好。刀-屑接触面的吸附作用能形成边界润滑膜,圆锥形毛细管能限制冷却润滑剂的渗透深度,负压力可为冷却润滑剂的渗透提供动力。

SiCw/Al铝复合材料振动攻丝扭矩的试验研究

SiCw/Al是近些年研制的新型铝基复合材料 ,用传统机械加工方法对其进行小孔攻丝非常困难 ,因此作者试图用振动攻丝方法解决这一工艺难题 ,为其工程应用进行必要的工艺准备 .在阐述振动攻丝时振动频率、振幅与振型及临界切削速度的基本概念的基础上 ,通过在步进电机为振源的振动攻丝机上对SiC晶须增强铝复合材料SiCw/Al的小孔振动攻丝试验 ,得出了振动频率和振型对攻丝扭矩的影响规律 .试验表明 :振型一定时 ,攻丝扭矩随振动频率的增加而增大 ;频率一定时 ,攻丝扭矩与振型成驼峰曲线关系 ;从减小扭矩的角度看 ,必须优化振动频率与振型间的关系 ;振动攻丝不失为SiCw/Al铝复合材料小孔攻丝的有效方法 .

铝复合材料超精密加工表面微观分析

用聚晶金刚石PCD刀具对SiC晶须增强铝复合材料SiCw 2 0 2 4进行了精密超精密切削试验 ,并用原子力显微镜和电子探针扫描显微镜进行了检测分析 ,结果证明 ,SiCw 2 0 2 4铝复合材料加工表面粗糙度值达到超精密级的最大障碍在于SiC晶须拔出或压入型的破坏方式 ,而直接剪断的破坏方式则几乎无影响 ;SiCw 2 0 2

基于神经网络的细长轴车削加工尺寸误差预测研究

为优化细长轴车削加工,应用人工神经网络方法建立使用跟刀架车削细长轴时的加工尺寸误差预测模型,并基于获得的预测模型研究切削用量对尺寸误差的影响。试验结果表明,该模型具有良好的预测精度,为细长轴车削加工切削用量的选择提供了依据。

SiC_p/Al、SiC_w/Al复合材料加工的切削温度与刀具磨损的试验研究

通过对SiCp/Al、SiCw／2024复合材料的外圆切削加工试验得出，K类硬合金刀具优于P类，PDC刀具优于其他各种刀具材料；并证明复合材料颗粒（晶须）含量越高、粒度越粗、切速越高、进给量越小，刀具磨损越大，且磨料磨损是其主要原因。

切削液渗透毛细管的动力学模型研究

在对切削液润滑作用及毛细管渗透过程进行理论分析基础上, 建立了切削液渗透毛细管的动力学模型, 通过对水和蓖麻油两种切削液渗透毛细管过程的理论计算认为, 切削液有效润滑作用的必要条件是切削液渗透毛细管并在刀 屑接触区形成润滑层时有时间储备, 否则切削液不能充分发挥润滑作用。

采用气体射流冷却润滑绿色切削技术的研究进展

论述了金属切削加工过程中采用气体射流冷却润滑的方法和理论基础,介绍了用空气、氮气、二氧化碳气及水蒸汽等气体作冷却润滑剂的绿色切削技术的研究现状。

SiC晶须（颗粒）增强铝复合材料切削机理研究──切削变形和楔形积屑瘤

通过ＳｉＣｓｓ－ＬＤ２（ＳｉＣｐ－ＬＤ２）铝复合材料的切削试验，论述了切削变形规律。通过切屑根部标本金相照片和扫描电镜ＳＥＭ照片，提供了生成楔形积屑瘤的有力证据和机理，并首次提出了无论从形貌还是从生成机理上看，铝复合材料的楔形积屑瘤与碳钢的鼻形积屑瘤都有着很大的不同点。

螺旋槽丝锥的有限元分析及其结构设计

针对螺旋槽丝锥在制造时存在的某些技术问题,建立丝锥攻丝时的力学模型,以攻丝扭矩最小为目标对螺旋槽丝锥几何参数进行优化设计,并对已优化设计的螺旋槽丝锥进行有限元分析,得到了最佳结构。