限制接触刀具切削力与刀—屑接触长度关系的研究

通过切削试验 ,研究了限制接触刀具前刀面的刀—屑接触长度逐渐减小时切削力的变化规律。试验结果表明 :当刀具前刀面刀—屑接触长度减小时 ,前刀面上的法向力Fn 和切向力Ff 呈非线性减小 ,且Ff-l曲线存在两个拐点 ,根据这两个拐点可间接测量前刀面的刀—屑接触长度L和紧密型接触长度lf1。

一种新型限制接触刀具切槽的切削力研究

新型限制接触切槽刀具是一种对称性的变接触长度RC刀具。它具有比普通RC刀具更多的优点。本文对各种RC刀具切削时切削力进行了理论分析,导出了变接触长度RC刀具切削力表达式,与试验结果有较好的一致性。

变接触长度限制接触刀具车削不锈钢时的切削力及切削性能研究

AISI 316L奥氏体不锈钢作为典型的难加工材料,存在着加工效率低和加工过程热-力载荷大的问题。现有关于改善不锈钢加工性能的若干方法,如采用润滑措施、设计刀具表面结构等,均存在明显缺陷,例如,切削液的大量使用不利于环境和人体健康,刀具表面结构的不合理设计反而会加剧刀具磨损。针对现有方法无法很好改善奥氏体不锈钢加工过程热-力载荷大等问题,文中设计了一种新型变接触长度的限制接触刀具,用于加工AISI 316L奥氏体不锈钢,其与传统限制接触刀具相比可以有效减小切削力和摩擦系数。研究中首先基于非等距剪切区模型和切削力学理论,建立了用于预测变限制接触长度的限制接触刀具在车削时的切削力半解析模型;然后,在硬质合金刀具前刀面上通过线切割和微细电火花加工出常规和新设计的限制接触形状(矩形以及梯形限制接触形状),并进行了大量实验用于验证预测模型。结果表明:利用所建立的半解析模型预测出的切削力与实验数据吻合较好;与传统限制接触刀具相比,变限制接触长度的刀具能明显减小切削力。此外,文中还对比分析了传统和变接触长度的限制接触刀具在干切削条件下对切削性能的影响,发现变限制接触长度的刀具比传统限制接触刀具能更有效地降低切削温度和减少刀具磨损。文中研究结果可为切削难加工材料的刀具的设计提供参考。

限制接触切削过程力热特性仿真及试验研究

316L奥氏体不锈钢因其优良的力学性能和耐腐蚀性在航空航天领域被广泛应用,但其加工硬化现象严重,刀–屑接触环境恶劣,导致刀具寿命严重缩短,影响加工效率。本文将通过有限元仿真与试验相结合的方法研究限制接触刀具对切削过程中力与热特性的影响。通过建立限制接触切削的有限元仿真模型,探究加工参数和限制接触参数对切削性能的影响,并阐明了变限制接触结构在切削过程中的作用机理。结果表明,变限制接触结构能有效减小切削力与切削温度,并改善奥氏体钢的切削性能。其中梯形限制接触结构改善切削性能效果最好。该结果在切削试验中得到验证,并证明了有限元仿真的可靠性,为新型限制接触刀具结构的优化提供理论基础。