弹簧式快速落刀研究硬态42CrMo锯齿形切屑

试验研究了硬态切削42CrMo(52HRC)中碳高强度合金结构钢锯齿形切屑形成过程。采用高速相机记录弹簧式快速落刀装置刀杆运动轨迹,计算落刀速度、加速度,定量分析该装置性能;在车床上直角自由切削盘状试样,以不同参数进行快速落刀试验,将获得的切屑根部制作成金相标本;考察"冻结"的切削区,着重考察剪切带上裂纹源、裂纹扩展以及绝热剪切带,分析锯齿形切屑形成过程。结果表明:裂纹源产生于自由表面,在切屑形成过程中向材料内部扩展,导致切屑分离的最终因素是裂纹扩展;硬态切削42CrMo切屑形成过程可划分为4个阶段。

快速落刀装置的高速摄影实验分析及理论研究

本文对机械弹簧冲击式落刀装置的落刀过程进行了高速摄影分析,并与单销爆炸式落刀装置的运动特性进行了比较,说明机械弹簧冲击式落刀装置的落刀运动特性优于单销爆炸式的。作者为此进一步对落刀过程进行动力学分析,建立了落刀装置的普遍模型。理论分析证明高速摄影的实验结果是正确的。落刀装置的普遍模型指出,决定落刀装置性能优劣的主要因素是产生落刀作用的冲击块冲击速度(当冲击块质量一定),而不取决于产生落刀动作是爆炸式的还是机械方式。这一分析为落刀装置的设计提供了理论依据。