金刚石车刀前角与切削刃钝圆半径对单晶硅加工表层质量的影响

在对单晶硅的超精密切削加工中,为了优化金刚石刀具参数以利于实现其塑性域切削,运用线弹性断裂力学和有限元法对在不同的刀具前角和切削刃钝圆半径下切削区域的应力场分布和微裂纹扩展规律进行了计算仿真研究,并在此基础上进行了单晶硅的金刚石切削试验以验证仿真分析。结果表明,采用前角范围为-15°～-25°的车刀进行切削有利于抑制原子级尺寸裂纹初步扩展成微裂纹,因此可以提高加工时的脆塑转变临界切深值,有利于实现塑性域切削;而且,切削刃钝圆半径越小加工时的微裂纹就越不易扩展,因此也就容易实现单晶硅的塑性域车削,得到高质量的金刚石切削加工表面。

切点约束和探针针尖半径补偿的金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法

本文对金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法展开研究,以有效提升金刚石刀具刃口锋利度的测量精度。文中分析了原子力显微镜(AFM)扫描探针几何形貌对金刚石刀具刃口锋利度测量结果的影响,并提出了基于切点约束和AFM探针针尖半径补偿的刀具刃口钝圆半径求解方法;讨论了消噪滤波、测量角度误差以及切点分离方法对测量结果的影响;在高精度测量平台上完成了金刚石刀具刃口锋利度测量,并将被测量的刀具用于飞切加工KDP晶体。结果表明:提出的刃口钝圆半径求解方法能够准确求解金刚石刀具的刃口锋利度,测量结果能很好地描述金刚石刀具的刃口锋利程度,可以为金刚石超精密切削加工的选刀和用刀提供有效指导。

硬质合金立铣刀刃口钝化参数对钝圆半径的影响

通过立式旋转钝化机对硬质合金立铣刀进行刃口钝化,研究了钝化速度、钝化时间、磨粒粒度、磨粒类型等钝化参数对钝圆半径的影响规律,采用数学回归方法建立钝圆半径的数学模型,并通过方差分析验证了该预测模型的正确性,为刀具钝化刃口优化和实现高速高效切削加工奠定基础。

钝化参数对刀具刃口钝圆半径影响的研究

刀具刃口钝化通过消除刃口上的微观缺口,改变切削刃的微观形貌,实现增加刀具的寿命,提升刀具的切削性能,使已加工零件获得更好地表面质量的目的。基于立式旋转钝化特点,获得了刀具刃口的运行轨迹。对硬质合金刀具采取立式旋转钝化的方式进行钝化,通过刀具钝化实验,并通过扫描电子显微镜对钝化后的刀具刃口钝圆半径进行测量,研究刀具转速和钝化时间对刀具刃口钝圆半径的影响规律,为优化刀具钝化工艺参数和提高刀具刃口钝化效率提供依据。

铣刀刃口钝圆半径对铣削Ti6Al14V温度研究

采用正交实验法,分析了主要切削参数:主轴旋转,牙齿进给量、轴切深、人切深和钝圆半径对铣削Ti6Al14V材料时刀具温度变化的规律。重点运用Advantage 3D仿真软件以铣削Ti6Al14V刀具切削刃刃口钝圆半径为研究对象,分析得到钝圆半径切削温度影响规律,为铣削Ti6Al14V时铣刀刃口钝圆半径的设计提供依据。

拉刀钝圆半径对GH169合金拉削表面质量的影响

通过模拟拉削试验 ,分析了拉刀钝圆半径rn 的变化对拉刀磨损和拉削表面质量的影响 ,认为rn 反映了拉刀磨损的程度 。

基于机器视觉的铣刀钝化钝圆半径检测

刀具刃口钝化可以改善工件表面质量,提高刀具切削过程的稳定性和可靠性。由于刀具钝化尺寸小、检测精度要求高,开发高效的刀具钝化检测系统受到业界关注。在已建立的铣刀钝圆半径机器视觉硬件平台上,运用Lab VIEW编程软件对采集图像进行图像增强、图像滤波、图像分割、边缘检测等处理,实现了刀具钝化参数的精确测量。

铣刀刃口钝圆半径对切削性能影响的有限元分析

运用Advantedge 3D软件对不同刃口钝圆半径铣刀的铣削过程进行有限元仿真,得出切削力、切削温度和切削形貌随铣刀刃口钝圆半径变化的规律,为硬质合金铣刀铣削45钢时铣刀刃口钝圆半径的设计提供依据。

刀具切削刃钝圆半径的图像测量法

为提高刀具切削刃钝圆半径的测量精度,提出了改进的边缘检测和刃口曲线计算方法,并用于三角形铣刀片的测量。在方向导数和梯度理论基础上改进现有边缘检测方法。首先定义包含边缘的感兴趣区域(Region of Interest,ROI),再以ROI边界像素的法线方向近似此法线方向上各像素的梯度方向。沿近似的梯度方向拟合灰度曲线并计算一阶导数极大值点,从而精确定位边缘点。参考刀具精确设计理论,以直线段和圆弧段刃口曲线相切作为约束条件,拟合圆弧段刃口曲线。结果表明,不加约束的切削刃钝圆半径测量误差为7%,加入约束的测量误差为0.5%。改进的刀具测量方法能准确定位边缘点,也能显著提高切削刃钝圆半径的测量精度。

切削刃钝圆半径对切屑分离过程影响的有限元分析

根据材料流动方向获得判断工件切削表层是否形成切屑的方法,在考虑切削刃钝圆半径、材料流动性等影响基础上,运用ALE方法,建立二维正交切削有限元模型,研究了切削刃钝圆半径对切屑形成过程的影响。发现切削进入稳定阶段后,材料表层的位移矢量会出现明显的分化,由分化的方向可以确定出分流点的位置;随着切削刃钝圆半径的减小,刀具的犁耕作用越来越明显;在达到最小切削厚度后,切屑并不会在切削一开始就形成,而需要经过一个短暂的材料堆积过程,堆积的高度与分流点高度相关。

底刃钝圆半径对微细铣削加工的影响研究

在微细铣削过程中,刀具大多数为径向进给,侧刃为主要切削刃,针对侧刃进行的研究较多,但是缺少对底刃的研究,因此本文对仅有底刃参与切削的情况进行了仿真与试验研究。通过对仿真中切屑形貌与试验中表面粗糙度的分析,分别确定了仿真与切削试验的最小未变形切屑厚度值。仿真与切削试验结果表明,最小未变形切屑厚度的仿真值与试验值没有明显差异,最小未变形切屑厚度为0.61~0.70倍的铣刀钝圆半径。根据仿真结果,发现切屑的形成受切削速度的影响。本研究可以用于指导微细铣削加工中对于不同刀具钝圆半径及工件材料加工参数的选择和量化,对于减少刀具磨损,提高微小工件加工质量,有较为重要的指导意义。

切削刃钝圆半径对微切削过程的影响

基于有限元法对切削刃钝圆半径在微切削中产生的影响进行了研究。研究结果表明:较大的切削刃钝圆半径无法加工出微结构中比较尖锐的棱角结构;切削刃钝圆半径形成尺寸效应,并引起有效切削前角的变化;将三维切削仿真转化为二维切削仿真,可有效提高仿真效率;利用有限元仿真可获得最小切削厚度与切削刃钝圆半径的数值关系。

可转位刀片钝圆半径检测及其误差分析

刀具刃口钝化能有效强化刃口、提高刀具寿命、增加切削过程的稳定性和改善加工表面质量。刀具钝化后的尺寸往往较小、形貌差别较大,其高精度检测方法及设备开发受到业界关注。本研究针对硬质合金可转位刀片钝圆检测开展研究,设计了专门的检测装置,对装夹夹具带来的误差进行了分析与计算。建立的图像处理系统可实现图像增强、图像滤波、图像分割、边缘检测。在建立的机器视觉硬件平台上,运用LabVIEW软件编程,实现了可转位刀片钝化参数的精确测量及验证了夹具带来的误差。

基于MAWJ刀具钝化钝圆半径的回归分析

为得到微磨料水射流加工参数与刀具钝圆半径之间的关系,综合考虑射流压力、横移速度、磨料流量、磨料粒度、靶距5个主要参数对刀具钝化钝圆半径的影响,采用正交试验设计方法设计试验。使用MATLAB软件对试验结果进行方差分析并建立回归模型,得到影响钝圆半径的主要钝化参数和回归模型方程。研究结果表明:磨料流量、横移速度和磨料粒度是影响钝圆半径的主要因素,而射流压力和靶距对其影响较小,可能是由于取值过于密集导致;由回归分析得到的预测模型能够很好地预测钝圆半径的值,其最大相对误差小于7.59%。

刃口钝圆半径对硬质合金刀具性能的影响

目的分析刀具刃口钝圆半径对刀具切削性能和加工质量的影响规律,开展切削加工试验及刀具性能变化规律的研究.方法采用具有不同刃口钝圆半径的整体硬质合金铣刀,以航空领域广泛应用的TC4钛合金材料为切削加工对象,在相同的切削参数下进行切削加工试验;以切削力、表面粗糙度和刀具磨损规律为主要因素对刀具切削性能和加工质量进行分析.结果刀具刃口钝圆半径在10.35~13.78μm内各主要因素的变化趋势:随着刀具刃口钝圆半径的增加,整体硬质合金铣刀切削刃口的强度随之增加,但切削刃口的锋利度随之下降,切削力呈缓慢增加的趋势,刀具磨损速率逐渐减小,且刃口钝圆半径与被加工工件的表面粗糙度呈非线性关系.结论笔者研究所得结果可为硬质合金刀具加工钛合金工程领域提供借鉴.

切削用量和钝圆半径对铣削45号钢的温度研究

在铣削加工过程中,刀具温度的变化情况对刀具的性能和寿命有重要的影响。本论文运用有限元分析软件Advant Edge FEM分析了切削用量和钝圆半径对铣削45号钢材料时刀具的温度变化情况。得到切削用量和钝圆半径对切削温度的影响规律,为铣削加工45号钢材料时铣刀刃口钝圆半径的设计提供依据。

钝圆半径对径向中径差影响的数学模型分析

螺纹连接作为飞机中最重要承力构件,对飞机的安全性有重大的影响。所以在制造飞机的常用材料Al7075上制造出高质量的内螺纹就显得十分关键。径向中径差作为评价内螺纹质量的重要参数,对内螺纹的质量影响很大。钝圆半径会影响内螺纹的加工质量,为了研究它对Al7075攻丝加工的径向中径差影响,建立攻丝加工的准静态数学模型来进行仿真,并通过试验进行验证。结果表明:模型能够有效预测径向中径差的变化趋势;径向中径差随钝圆半径的增加呈先减小后增大的趋势,并且在10μm时获得了最小的径向中径差。

钝圆半径对镍基高温合金的铣削性能影响

铣削典型的难加工材料镍基高温合金时,刀具刃口直接接触参与切削,对铣削性能起到决定性作用。通过建立刀具精确三维模型和有限元切削仿真模型,对不同钝圆半径的圆角铣刀铣削镍基合金进行仿真,分析钝圆半径对切削性能的影响,开展切削试验进行验证。结果表明:钝圆半径对刃口附近集中区域的应力和温度以及进给抗力和切深抗力影响较为显著;钝圆半径增大,切屑挤裂程度增加,刃口附近集中区域的应力和温度呈减小趋势;切削仿真和实际切削试验具有较好的对应关系。

硬质合金铣刀钝圆半径对Inconel 718高温合金切削力与切削温度的影响

硬质合金刀具的几何形状直接影响刀具的性能与零件的质量,不合理的钝圆半径会导致较大的切削力与较高的切削温度。为研究硬质合金刀具钝圆半径对Inconel 718高温合金切削力与切削温度的影响,使用刀具侧刃侧铣薄壁板件进行试验分析。结果表明:铣削Inconel 718高温合金时,产生的切向力始终大于径向力;随着钝圆半径的增大,加工中产生的切向力与径向力均先减小后增大,在钝圆半径为5.98μm时达到最低;随着钝圆半径的增加,切削温度先降低后升高,然后趋于平缓,且钝圆半径为5.98μm时切削温度最低;本文提出了在一定工艺参数下比较理想的钝圆半径范围,对加工Inconel 718高温合金时选择合理的钝圆半径有指导意义。