超声纵振珩磨的切削模型及其临界速度研究

径向超声振动磨削与纵向超声振动磨削 ,其主要差别是磨粒与工件的接触状态不同 ,在径向超声振动磨削中 ,磨粒与工件的接触是间断性的 ,它的临界速度特征符合现有的振动切削理论 ,而在纵向超声振动磨削中 ,磨粒与工件是永久性接触 ,不存在磨粒与工件表面分离的特点。根据它们的差别作者建立了磨粒纵向超声振动切削模型 ,得到了纵向超声振动珩磨临界速度的新概念及其计算公式。

泥包对破岩效率影响的PDC单齿切削模型研究

PDC钻头泥页岩地层钻进易发生泥包,严重影响机械钻速。钻进性能的变化归根结底源于切削齿与地层的相互作用,但是目前建立的单齿切削模型考虑的因素不全面,并不适用于钻头发生泥包的情况。建立了PDC钻头分别发生切削齿泥包和钻头整体泥包时的单齿切削模型,模型全面考虑了围压、切削齿倒角面、切削齿后底面、岩屑破碎带等因素,通过实例计算、利用前人实验数据验证了模型计算结果的可靠性。最后利用模型量化分析了泥包对破岩效率的影响规律,结果发现切削齿泥包和钻头泥包均严重影响破岩效率,且后者影响程度更大;切削齿泥包中,围压和"泥包团"长度对破岩效率影响显著,破岩效率均随两者的增大而减小;钻头泥包中,泥包面积对破岩效率影响显著,破岩效率随泥包面积的增大而减小。

基于正交切削模型的铣削加工有限元仿真

以铲齿成形铣刀的使用寿命为优化目标,对刀具的几何角度、切削用量进行模拟研究。建立正交铣削加工模型来模拟仿真铣削过程,并对切削加工过程中所得到的一些基本物理量进行分析和讨论。从理论深度上把握切削加工的状态,为建立合适的加工工艺策略提供理论和技术上的支持。

硬脆材料的切削模型与应用实例

本文首先阐述了硬脆材料的特性,进而建立了其切削模型。从理论上提出了改善硬脆材料加工质量的方法,并给出了硬脆材料高效切削加工的应用实例。

斜角削时的上限切削模型

实用中的刀具几何形状是复杂，通常由两非直线刃组成，且相互斜交。对于此类刀具，能够预示切削力和切屑流向，在实用中特别重要。

基于微切削模型的不锈钢研磨表面残余应力规律

目的基于单颗粒微切削模型,研究分析研磨工艺对HR-2抗氢不锈钢工件表面残余应力的演化规律与产生机制的影响。方法建立研磨磨粒单颗粒微切削残余应力数学模型,采用正交试验获得研磨工艺参数与表面残余应力大小、磨粒微切削切深和切向力回归方程,利用单因素试验对研磨工艺进行验证,获得研磨工艺参数对表面残余应力大小、表面磨粒切深和切向力的影响规律,并开展单因素试验结果与数学模型计算结果对比研究。结果试验中,磨粒粒径从10μm变化为50μm时,残余应力从–130 MPa变化至–345MPa;研磨压力从10 N变化至50 N时,残余应力从–135 MPa变化至–253 MPa;而转速的变化对残余应力结果的影响规律不显著。不同工艺参数试验中,模型所得计算值和试验值误差基本在10%以内。结论根据正交试验结果和单因素试验得出,研磨工艺对残余应力影响的显著度从高到低为磨粒粒径>研磨压力>研磨转速,磨粒切深和切向力与残余应力关系显著,建立的单颗粒研磨模型可以预测不同研磨工艺参数条件下的残余应力产生规律。

NC编程系统中切削模型的统一表示

在新的 CAD/CA M建模思想和标准化不断完善的促进下 ,NC编程系统正在向智能化和参数化发展 .加工轨迹计算和产品设计过程实现动态关联 ,刀位计算实时响应设计模型的编辑修改 .制造过程规划中的切削域统一表示建立在零件设计模型识别和向制造模型自动转化基础之上 .参考显式的设计语义和过程信息 ,以“腔槽及其边界”形式构造通用的 NC计算模型 .该通用 NC计算模型超越常规的特征模型概念 ,支持主动式的工艺过程规划 ,有利于自动生成更大程度上满足设计要求的高质量数控代码 .

对简化切削模型的质疑

论述了传统切屑变形理论建立简化切削模型的必要性和合理性以及用该模型解析切屑变形所存在的缺陷和局限性。金属切削实践证明：简化切削模型不能仅仅满足切削运动的必要条件，而应进一步满足连续、变化的各种生产类型，完善模型和原型间的相应关系，为刀具的改革、创新打下坚实的理论基础。

精密切削加工切削模型

本文从切削表面形成的机理出发,分析了精密切削过程中切削作用力的变化规律,建立了精密切削加工新的切削模型,得到了切削力与各主要参数的关系式及切削方程式,探明了精密切削加工机理。

滑移线速度场的分析及切削模型的建立

本文分析了滑移线速度场速度方程的三种不同表示方法：直角坐标法、极坐标法和滑移线法．并运用滑移线的理论，建立带限制前刀面刀具切削时滑移线场的切削模型，推导出其速度方程．

基于力学分析的铍材车削切削力模型研究

铍材作为一种典型难加工材料,其加工方式主要为车削,但铍材较硬较脆,经常会出现局部断裂以及锐边崩边的缺陷;切削力作为影响刀具磨损以及加工质量的重要因素,预测车削铍材的切削力对选取切削参数具有十分重要的意义。本文基于力学分析的半经验预测公式建立了一种基于热力耦合的铍材车削切削力预测模型,并进行了试验验证。结果发现,模型预测值与试验值数值拟合良好,整体误差为10.79%,误差范围为2.96%~20.53%。研究分析了不同切削参数下刀具磨损以及表面粗糙度的变化机理,为铍材车削加工提供一定的理论参考。

用切削速度模型求解剪切角的新方法

通过对切削区速度场的分析，建立了切削过程的速度模型。根据此模型，导出了二元切削时求解剪切角φ的简化公式。此公式的计算结果比现有的其他公式更接近实际情况。由此得出结论：在切削过程中，剪切角φ的大小不仅取决于刀具前角γｏ，而且和被切材料在剪切前后的速度之比｜ｖ｜／｜ｖｃ｜有较大关系。

切削颤振模型及机理研究

提出了同时考虑工件系统和刀具系统对切削颤振影响的２自由度切削系统模型，用此模型解释了双频颤振和单频颤振产生的机理，提出了产生的条件，并进行了试验验证。

高速干式飞刀铣齿切削力模型

利用金属切削理论,采用高速干式飞刀铣齿模拟滚齿切削过程,建立飞刀铣齿切削力模型,推导出飞刀铣削力的计算公式。该模型的建立对进一步分析高速干式滚齿过程中的特征参数、进行切削机理的研究具有重要意义。

考虑刀杆柔性的球头铣刀切削力模型的研究

建立了球头铣刀切削力模型,并基于刀具弹性变形模型及刀具避让的切屑厚度数学表达式,建立了切屑厚度与刀具变形量、刀具切削参数之间的数学关系,并提出了切削力收敛算法。最后,通过切削实验对切削力模型进行了验证。

金刚石飞切单晶硅的切削力模型及试验研究

首先对金刚石飞切单晶硅的加工特点进行分析,建立了未变形切屑厚度模型及材料去除类型的理论判定条件;然后推导出了适合金刚石飞切加工特点和单晶硅材料特性的数学预测模型;最后进行了切削力正交试验,并通过切削力试验值与模型计算值对比验证了切削力模型的合理性。同时根据试验结果总结了各主要加工参数(切深ap、进给量f、主轴转速n)及其产生的最大未变形切屑厚度hmax对切削力的影响规律。

面向加工特征的小直径螺旋球头立铣刀切削力模型

在Bayoum i的广义螺旋铣刀几何模型基础上,建立了小直径螺旋球头铣刀的刀具前刀面几何模型和切削力模型;通过将特征概念引入数控加工过程,提出了球头刀加工时的“爬坡”与“下坡”等加工特征的切削力模型求解方法;最后通过实验对比验证了刀具切削力模型的有效性。

一种基于切削力模型的模具型腔粗加工进给率优化策略(英文)

复杂曲面加工广泛应用于模具行业.由于加工参数缺乏科学的选择工具,数控加工的进给率常根据加工经验设定.通常必须创建切削体积模型或矢量力模型来优化刀具路径各段的进给率.鉴于模具型腔粗加工常采用2.5维加工,提出一种通过正交切削试验建立切削力曲面模型用于模具型腔粗加工进给率优选的新策略.基于切削力曲面模型,采用多项式拟合的方法构建刀具在许可切削力下的侧向切深和进给率的方程,根据建立的方程计算每个刀位点处的进给率并反写到初始的G代码文件中.通过典型模具型腔的粗加工试验验证,证明该进给率优化策略不仅可以缩短加工时间,而且可以使加工载荷均匀.该策略对切削力载荷要求尽量均匀的模具型腔高速加工更有意义.

螺旋立铣刀的动态切削力模型

以螺旋立铣刀为例,考虑切削厚度及切削宽度的变化以及切削过程中因激励而引起的动态切削位移,建立了动态切削力模型。为切削力的预报、仿真以及动态稳定性分析提供理论依据,具有理论研究及实用价值。