干式硬态车削淬硬工具钢Cr12MoV表面粗糙度试验与预测模型

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行精密干式硬态车削试验,运用正交实验法分析切削速度、试件硬度、刀具前角、切削深度4个因素间的交互作用,得到最优车削条件.利用多元回归法,借助应用数学软件SPSS技术,建立表面粗糙度的线性模型与指数模型,并对这2种模型进行比较.试验表明:影响表面粗糙度最显著的因素是切削速度与淬火硬度,切削深度影响最小,指数模型比线性模型预测精度高.

精密干式硬态车削淬硬工具钢时表面粗糙度的参数优化

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行了精密干式硬态车削试验,运用正交实验法分析了切削速度、试件硬度、刀具前角、切削深度4个因素间的交互作用,并得到了最优车削参数。试验表明:影响表面粗糙度最显著的因素是切削速度与淬火硬度,切削深度影响最小。

精密干式硬态车削淬硬工具钢加工表面温度参数优化

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行精密干式硬态车削试验,运用极差法分析切削速度、走刀量、切削深度、试件硬度、刀尖圆弧半径五个因素对工件表面温度影响的显著性,并得到了最优车削参数。试验表明:影响工件表面温度最显著的因素是工件淬火硬度,切削深度与走刀量的影响相当,刀尖圆弧半径的影响最小。

干式车削不同淬硬状态淬硬钢已加工表面粗糙度及三维形貌的试验研究

使用PCBN刀具对5种不同淬硬状态(40±1HRC,45±1HRC,50±1HRC,55±1HRC,60±1HRC)Cr12MoV模具钢进行干式硬态车削试验,揭示了切削速度、走刀量、切削深度、工件硬度对已加工表面粗糙度及三维形貌的影响规律及机理。研究结果表明:与车削硬度为40±1HRC、45±1HRC、60±1HRC的工件相比,以v=50,250,450,650,850m/min车削硬度为50±1HRC、55±1HRC的工件时,切削速度对表面粗糙度的影响较为显著,最小表面粗糙度可达0.569μm。车削60±1HRC的工件时,随切削深度的增大,表面粗糙度值逐渐减小,当a_(p)>0.15mm时,Ra<1.00μm;而走刀量的影响规律与其反之,当f<0.15mm时,Ra<1.00μm。已加工三维形貌表明,车削较软的工件时,由于刀具切削刃后刀面对被高温软化的已加工表面的二次伤害使得三维形貌突起的棱脊模糊不清;车削较硬的工件时,刀-工界面硬质颗粒的犁耕效应及后刀面的小沟槽复制效应,使已加工表面产生小沟槽。

干式车削不同淬硬状态工具钢三向切削力的试验研究

通过使用PCBN刀具精密干式车削不同淬硬状态(51、55、58、62、65±1 HRC)工具钢Cr12MoV的试验,分析了淬硬状态对三向切削力的影响规律。试验表明:随工件硬度的升高,主切削力与径向力先逐渐增大,后急剧减小;而进给力在很小范围内波动。EDS分析进一步表明:工件硬度达到65±1 HRC时,会因工件表面材料的脆性而减小切削力;而当工件硬度达到62±1 HRC时,由于切削温度的升高而在切屑与刀具前面产生粘结作用,从而引起切削力增大。试验结果对精密干式切削淬硬工具钢具有实际的指导意义与参考价值。

切削速度对精密干式车削淬硬工具钢切削力的影响

通过使用PCBN刀具精密干式车削淬硬Cr12MoV工具钢(62±1 HRC)的试验,分析了切削速度对三向切削力的影响,得出了最优切削速度。试验表明:随切削速度提高,三向切削力先急剧增大,后急剧减小,再又缓慢增大。若从最小车削合力与提高加工效率两个角度来优化切削速度,则226 n/min是最优切削速度。试验结果也对精密干式切削淬硬工具钢具有实际指导意义与参考价值。

干式车削淬硬钢表面变质层的形成机理研究

采用由数控车床、测力仪、高速红外热像仪、扫描电子显微镜等设备组成的试验测试系统,通过使用PCBN刀具低中高速干式车削淬硬钢Cr12Mo V(45±1HRC)试验,揭示了不同切削速度条件下热-力效应对白层厚度的影响规律,分析已加工表面(层)微裂纹的形成机理。结果表明:低速车削时切削力和切削温度对白层厚度的影响较显著;中高速车削时温度对其影响显著,且呈正相关,而切削力对白层厚度的影响不明显。低速车削条件下,热-力耦合促使加工表面(层)组织中产生了明显的微裂纹,高速车削时得到了较为完美的加工表面。

干式硬态切削不同硬度材料下刀具磨损的预测分析

运用AdvantE dge软件提供的用户自定义Johnson-Cook模型和Usui磨损模型建立不同淬硬状态工件材料模型和刀具模型。对干式硬态车削过程进行有限元分析,得到PCBN刀具切削不同硬度Cr12MoV工件时刀具前刀面切削压力和切削温度,并判断出刀具磨损的变化规律。通过模拟分析得到模拟规律与实验规律基本符合,为工件材料的硬度选取提供合理参考。

精密干车削淬硬工具钢表面温度的试验与预测模型

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行了精密干车削试验,利用正交回归法与响应曲面法,建立了以切削速度v、切削深度口a_p、走刀量f、工件淬火硬度H、刀尖半径r_ε为影响因素的已加工表面温度θ_W的指数与二次多项式预测模型。同时,运用方差法,分析了切削速度v、切削深度a_p、走刀量f、工件淬火硬度日、刀尖半径r_ε的主效应及二次交互效应对已加工表面温度θ_W影响的显著性。结果表明:ORM指数模型的绝对误差为8.5%,二次RSM多项式模型的绝对误差为2.3%,二次RSM多项式模型的预测值与试验值的吻合性比较好。

基于ANSYS环境切削刃温度的有限元建模与多步反向仿真

使用PCBN刀具对淬硬工具钢Cr12MoV(62±1 HRC)进行了精密干式硬态车削试验.依据精密干式硬态车削的特点,建立了小切深-大刀尖圆弧半径-斜角车削条件下的切削层几何模型,提出半月牙形区域为刀具的主要吸热区,并建立了PCBN刀片的有限元模型.在人工热电偶测得的刀具指定点温度的基础上,运用多步反向仿真法,利用ANSYS软件仿真了四种不同切削速度下的切削刃温度,结果表明,切削刃温度在725～1053℃之间变化,仿真值与试验值的绝对误差小于5%,满足目标要求.该方法在生产实践中具有实际的指导意义与参考价值.