基于单刃-圆锥面刀具的三维整体外翅片成形机理

采用单刃-圆锥面刀具加工三维整体外翅片管,研究了翅片成形过程及圆锥面半径对翅片成形的影响,分析了翅片微观形貌的形成机理及加工参数对翅片形貌的影响.翅片成形机理在于单刃-圆锥面刀具切削时能将工件表层金属与基体分离但并不去除,被分离的金属在圆锥面的挤压下形成翅片.翅片成形过程可分为犁切分离、滑动挤压和成翅3个阶段,较大的圆弧半径有利于翅片的成形.翅片顶部有一条贯穿整个翅片的微裂缝,使翅片在微观上成为双翅片;随着犁切深度的增加,翅片厚度增加;随着进给量的增大,翅片间距增加.

单刃—圆锥面刀具的几何建模与加工

单刃—圆锥面刀具是一种新型刀具,只有一条圆弧切削刃,副切削刃被异化为圆锥面。切削时,该刀具能将工件表层金属与基体分离但并不去除,被分离的表层金属在圆锥面的挤压作用下形成翅片。通过研究单刃—圆锥面刀具的切削过程,建立了刀具几何模型,并根据刀具参数建立了圆弧切削刃、主后刀面和副后刀面的数学模型。利用该数学模型,在数控工具磨床上加工出了单刃—圆锥面刀具。