切削前角对刀齿线性切削岩石的影响

为研究切削前角对刀齿切削岩石的影响,利用自主研发的刀齿线性切削岩石试验装置对砂岩进行切削前角处于-40°~50°区间的切削试验.实时采集试验中刀/岩的相互作用力,记录所形成的切削槽形状,收集切削形成的岩石碎块并得到其粒径分布,进而分析岩石碎块的分形特征;同时,利用碎块的分形维数定量描述碎块的粒径分布.结果表明:随着切削前角从-40°逐渐增加到50°,切削槽的宽度不断增大,尤其是在切削槽初始形成端;随着切削前角的增加,岩石碎块的分形维数、刀/岩的平均切向力和平均法向力均逐渐减小,且其均可采用切削前角的指数函数表示,平均切削力与平均法向力的比值处于0.56~1.84之间,且无规律性变化.

考虑刀具有效切削前角的微铣削最小切削厚度预测方法

本文提出一种考虑刀具有效切削前角的微铣削最小切削厚度预测方法,并借助AISI4340钢微切削加工实验以及已有文献报道对所提预测方法的有效性进行了验证。结果表明,使用所提预测模型所得最小切削厚度值与实验值及已有文献报道结果基本吻合,预测结果准确度比不考虑刀具有效切削前角的预测模型更高。

负前角刀具切削加工机理的有限元仿真分析

利用有限元仿真方法对-80°-0°刀具负前角时切削过程进行二维正交切削仿真试验,研究了负前角刀具切削加工过程和切屑产生的必要条件以及不同刀具负前角下切削力分量的主导作用和相互影响规律。结果表明:负前角切削过程中首先产生刀尖点处的集中变形点a;随着切削进行,产生自由端面上的集中变形点b;集中变形点a、b相向扩展,形成集中剪切滑移带,进而产生切屑;负前角切削加工中,存在临界负前角使切削加工不产生切屑;随着负前角绝对值增大,加工所需的切削力也随之急剧增大,越来越难产生切屑。

负前角刀具正交切削的滞留特性及力学性能有限元仿真分析

在负前角刀具正交切削加工过程中,为了得到更好的表面质量和力学性能,对加工负前角为-80°~0°的正交切削过程进行有限元仿真分析,研究了负前角刀具加工中材料的力学性能变化和滞留现象。仿真结果表明:随着加工负前角绝对值的增大,剪切角迅速减小,剪切应变逐渐增大,刀—屑的接触长度增长,主剪切区域水平分布拉长,导致产生的切屑和滞流区趋于扁平化;随着加工负前角绝对值的增大,前刀面上的平均摩擦系数呈现先减小后反向增大的特点,刀尖点处的最大正压力迅速增大,垂直方向切削力分量迅速增大,切削作用逐渐遭到削弱,刀尖点处的犁、压作用逐渐占据主导地位。

多齿刀具切削机理及其在金属纤维制造中的应用

研究了一种新型刀具——多齿刀具的切削特点和机理 :该刀具切削时多个细齿同时参与切削 ,具有分屑作用 ;各细齿具有较大的实际切削前角。并从理论上分析了实际切削前角与各参数的关系。通过实验研究了该刀具在金属长纤维制造中的应用及如何选择刀具参数和切削用量。实验表明 ,该刀具能同时制造多根当量直径在 5

涂层刀具切削马氏体不锈钢的磨损机理研究

采用Al Ti N涂层硬质合金刀具对1Cr11Ni2W2MoV以及2Cr13两种型号的不锈钢进行车削试验,利用激光共聚焦显微镜观察刀具的前、后刀面磨损形貌,对刀具的主要磨损机理及磨损形式进行分析。研究结果表明:1Cr11Ni2W2MoV的加工难度大于2Cr13;硬质合金刀具切削1Cr11Ni2W2MoV不锈钢时,刀具主要的磨损形式为月牙洼磨损以及边界磨损,失效形式主要为崩刃;切削2Cr13不锈钢时,刀具的主要磨损机理为粘结磨损。

工艺参数对单晶硅超精密加工切削力的影响

为了了解单晶硅超精密车削过程中不同切削参数及刀具前角对切削力的影响,利用单晶金刚石车刀对单晶硅进行单因素变量超精密车削试验。试验结果表明:进给量f和切削深度a_p对X、Y、Z方向的切削力F均有增大的趋势;而在切削速度v_c增加时,各方向的F逐渐减小;切削前角减小时,切削力反而增大。通过各因素对切削力F的变化幅值可以得到,对F影响较大的参数为a_p及f。选取最佳组合参数对单晶硅进行超精密切削试验,得到极为光滑的表面。

新型凹状曲面金刚石复合片切削具的参数计算和分析

PDC钻头在石油天然气钻井和地质勘探钻进中得到了广泛的应用,但是,钻井中钻具的振动及其引起的PDC非正常磨损,影响了这种先进方法的技术经济效果。国内外钻探工作者提出使用楔形和圆柱形切削具,对于防止振动及其非正常磨损、提高钻探技术经济指标起了一定的作用,但未根本解决。俄罗斯专家提出使用凹状曲面PDC切削具,经过理论计算和分析对比,对其进行了计算机模拟,给出了有关参数(凹状曲面圆锥顶角,安装前角),对于解决PDC振动问题有一定参考价值,值得引起我们的注意。

硬质合金涂层刀具车削钛合金TA15的磨损研究及切削参数优选

刀具磨损剧烈是钛合金切削中的突出问题,探求刀具磨损的本质对于提高加工质量和效率、降低成本具有重要意义。本文采用Al Ti N涂层硬质合金刀具对钛合金TA15(Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V)进行车削试验,利用激光共聚焦显微镜观察刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理及磨损形式进行了分析,并根据刀具磨损状态进行了切削参数优选。研究结果表明:涂层硬质合金刀具切削TA15时,刀具失效形式主要为涂层剥落、崩刃和月牙洼磨损;随着切削速度的增加,后刀面VB值呈现了驼峰状的变化规律,涂层剥落的区域在波谷出现了明显的减小趋势;切削试验结果指出,正前角AlTiN涂层硬质合金刀具可用于钛合金TA15的精车工艺中,在v=100m/min、f=0.05mm/r、a_p=1.5mm切削参数下,刀具表现性能最优,同时硬质合金涂层刀具车削TA15的最大切削速度不宜超过120m/min。

多齿刀具加工金属长纤维的机理

研究了多齿刀具加工金属纤维的机理 ,研究发现 ,多齿刀具各细齿切削属双刃斜角切削 ,建立了双刃斜角切削模型并用实验验证 ,从理论上预测各细齿切削时的流屑角 ,根据流屑角计算各细齿的实际切削前角。结果表明 ,多齿刀具各细齿切削时具有很大的实际切削前角 。

基于Abaqus的砂带磨削单磨粒建模与仿真

对砂带磨削中单颗磨粒磨削过程进行了分析与建模,并利用Abaqus软件对具有不同负前角、切削速度与切削深度的单磨粒磨削过程中磨削力和温度的变化进行了仿真。分析结果表明,随着磨粒前角以及磨削深度的增大,磨削力和磨削温度都会增大。当磨削厚度达到一定程度时,将会出现锯齿型切屑,而切削速度对切向力影响较小。

新型的高速精车刀

本文对我国工人阶级创造的新型大刃倾角精车刀,进行了分析,并以该刀为例,对大刃倾角刀具的实际切削前角、实际切削后角和实际切削楔角进行了理论推导。