半刀宽插铣冲击力有限元分析与实验研究

半刀宽插铣是一种常见的型腔加工方式,在顺铣切入和逆铣切出时由于刀—屑接触宽度突变会产生较大冲击,严重影响刀具使用寿命。通过有限元计算与实验相结合的方式,对半刀宽逆铣加工中的冲击力学行为进行研究。以40Cr合金钢为研究对象,建立半刀宽逆铣有限元计算模型,根据加工中刀—屑接触宽度与切削力的变化特点,以刀—屑接触宽度发生突变对应时刻的切向力表征冲击力,采用极差分析法与单因素分析法研究各切削参数对刀具冲击力的影响规律,并通过实验验证了模型的有效性。实验结果表明,仿真与实验冲击力的相对误差在10%以内,证明该有限元模型可用于半刀宽插铣冲击力预测和切削参数优化;冲击力与插铣步距和每齿进给量成正比,随着切削速度的增加,冲击力先增加后减小。

刀具刃倾角对半刀宽插铣载荷冲击的影响实验研究

半刀宽插铣加工中的冲击会导致刀具过早破损,制约插铣加工的效率。通过对半刀宽插铣顺铣切入和逆铣切出过程进行分析,研究了刀具刃倾角对半刀宽插铣切入切出状态的影响规律,为插铣刀具刃倾角的选取提供指导。提出了一种插铣冲击的描述方法,通过插铣实验对比了不同刃倾角对半刀宽插铣切入切出冲击的影响。由于现有插铣刀具结构的限制导致无法选取大刃倾角,设计了特殊断续车削实验进一步探究刃倾角对冲击的影响规律。结果表明,刃倾角在顺铣逆铣及不同径向切削宽度下对插铣切入切出冲击影响规律不同,正刃倾角不仅可以减小切削力,而且可以为切入切出瞬时冲击提供一定的缓冲,从而减小插铣冲击。

雷蒙磨的磨碎机理研究

从碰撞理论和运动学理论的角度出发分析推导了实际冲击破碎力的计算方法 ,发现冲击破碎力远大于离心碾压力 。

铝合金材料数控加工残余应力的分析

以给定刀具特性和工件材料(7050-T7451)为对象,将铣削力试验结果作为有限元分析铣削加工过程的条件,分析计算了影响被加工零件尺寸稳定性即加工变形的主要因素──残余应力,并建立了铣削产生的残余应力与铣削参数间的数学关系式。在分析计算过程中,利用有限元软件中的生死单元思想,模拟加工过程的材料去除现象,同时考虑到刀具切入工件时的冲击效应,采用微时间步来模拟刀具接触工件瞬间的力学性质,从而使计算结果更贴近真实。

基于斜角切削的曲线端铣切削力建模

切削力预测是制定与优化加工工艺的重要环节。针对曲线端铣加工过程,提出一种基于斜角切削的切削力建模方法。将刀具沿轴向微分,以曲线微分几何计算微元刃上的工作基面。在微元刃的工作法平面参考系中,应用最小能量原理,构建微元刃中力矢量、速度矢量、流屑角、法向摩擦角、法向剪切角及剪应力等切削参数之间的约束。以单齿直线铣削试验对切削参数进行标定,其中法向摩擦角、法向剪切角及剪应力等可表示为瞬时未变形切屑厚度的函数。选取高强度钢PCrNi3MoVA试件,分别进行圆弧和Bézier曲线端铣加工试验。试验结果表明,曲线端铣时切削力的变化与瞬时进给方向和曲线曲率相关。切削力预测值的幅值大小和变化趋势与试验值一致,验证了该切削力建模方法的有效性。

凸曲面拼接模具球头铣刀的瞬时铣削力预测

在曲面模具拼接区域球头铣刀铣削过程中,刀具载荷变化大,瞬态铣削力有突变现象,影响模具拼接区域的加工精度和表面质量。为了预测拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力,首先,建立考虑冲击振动的球头铣刀三维次摆线轨迹方程,得到瞬时未变形切屑厚度模型;然后,基于铣削微元的思想,建立凸曲面双硬度拼接模具球头铣刀的瞬态铣削力模型,该模型能够综合考虑拼接区冲击振动、硬度变化、刀具工件切触角度变化对瞬态铣削力的影响;最后,进行凸曲面拼接区域球头铣刀铣削加工实验。实验结果表明,预报的瞬态铣削力和实验测量结果在幅值上和变化趋势上具有一致性,在平稳切削时最大铣削力预测误差值基本在15%以内,验证了该模型能有效地预报凸曲面模具拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力。

超临速球磨机磨矿介质冲击特性的计算

在超临速球磨机工业化设计的基础上,对超临速球磨机的磨矿介质冲击特性进行了研究、分析,推导出超临速球磨机磨矿介质钢球的冲击速度和冲击力计算公式。并对超临速球磨机在不同筒体半径、不同转速以及不同抛落位置时对钢球冲击速度的影响进行了计算分析,得出了筒体半径和转速对钢球冲击速度的影响远大于导向板安装位置对钢球冲击速度的影响,此结论对其工业化设计有重要的指导意义。

考虑后刀面磨损及过缝冲击的拼接模具铣削力建模与实验研究

针对拼接模具铣削过程中刀具易磨损引起铣削力变化的问题,对拼接模具铣削加工过程,提出了一种考虑球头刀后刀面磨损的铣削力建模方法。根据材料硬度的不同,把每一切削周期的切削厚度建成有关切削角度的函数关系,得到不同切削角度下的剪切力模型;同时将后刀面的摩擦效应力与后刀面磨损量建立函数关系,进而得到了不同切削角度下的摩擦效应力模型;最后通过引入单自由度斜体碰撞模型,采用等效弹簧阻尼法和霍普金森实验得到了冲击力模型。结合剪切力模型、摩擦效应力模型与冲击力模型得到了考虑后刀面磨损的拼接过缝处铣削力模型,最后对多硬度淬硬钢进行了铣削力实验。实验结果表明预测的铣削力幅值和变化趋势与实验值具有很好的一致性,验证了该铣削力建模方法的有效性,对拼接模具铣削加工工艺优化具有一定的理论指导意义。

应用上限原理求解重轨万能轧制过程轧制力

在重轨万能轧制过程中,首先建立了简化的三维理论模型.然后分别给出了轨腰、轨头及轨底的运动学许可速度场以及相应的应变速度场和剪应变速度强度,并求出了相应变形区的塑性变形功率、速度间断面上消耗的功率以及由于摩擦产生的摩擦功率.最后根据上限原理分别求解了水平辊和两个立辊的轧制力上限解.通过比较可知,二辊轧制理论公式误差很大因此不能用于万能轧制过程,而上限法求得的轧制力近似解大于轧制现场数据但最大误差不超过13%,因此根据上限原理进行轧制工艺参数设定及优化是比较可靠的.

济钢中板轧机参数测试结果及分析

对济钢三辊、四辊中板轧机的工艺参数进行测试,结果表明:压下规程应进一步改善;四辊轧机还有一定的设备潜力;三辊轧机采用横纵和纵横轧制方式代替角轧,双机轧制薄宽钢板和采用控轧控冷工艺是可行的;操作中应避免咬入时的冲击以减少设备事故;并采用轧制法分别测定了三辊、四辊轧机的刚度。

两辊平整机轧辊变形协调计算

以宝钢股份特殊分公司的1450mm两辊平整机为对象,以影响函数法及线性函数变形协调理论为基础,研究了轧辊及板带的变形协调关系。通过调整弯辊力,保证带钢在宽度方向受力均匀,实现轧辊在带钢宽度方向上压下变形均匀,以及摩擦磨损均匀。通过编制轧辊变形协调计算程序,实现两辊平整机弯辊力计算的参数化,得出轧制力和带钢宽度B对弯辊力的影响规律。轧辊变形协调计算程序植入平整机二级机控制系统,实现板型自动控制,使目标板型达到7I^9I。

基于PFC^(3D)的新型球磨机数值模拟研究

为探索能够提高球磨机生产效率和延长球磨机研磨寿命的途径,利用PFC3D程序,建立了传统球磨机与变结构球磨机的离散元模型,针对不同转速、不同衬板高度,对磨介运动进行了仿真与分析,确定了辅助结构–旋转档板的位置。通过模拟实验发现,研磨腔内磨球的下落速度由原来的2m/s,增长到了5m/s左右。有效地提高了磨介的冲击力,避免了传统球磨机需要通过改变研磨介质磨粒的质量和滚筒的直径等参数来提高研磨效率的局限性。

PVD涂层刀具高速铣削砂岩切削力研究

单因素实验研究金刚石涂层刀具高速铣削石墨,改变切削用量等因素对切削力的影响。研究切削力参数,找出其显著性因素,为提高砂岩表面加工精度,改善机床的动力学特性提供理论依据。通过设计正交试验方案,在不同的切削参数(切削速度、进给量、切削深度)下进行PVD涂层刀具高速铣削砂岩切削力试验。利用测力仪测出各组试验的切削力信号图,并记录各组切削力的试验结果。分析单一切削参数的变化对切削力的影响情况,采用最小二乘法原理对切削力经验公式回归系数进行参数估计,并对经验公式进行相关性检验,检验结果表明显著性很高。最终得出结论:对切削力影响最大的因素是切削深度,且随着切削深度的增加切削力增加;切削力影响最小的因素是切削速度,且随着切削速度的增加切削力减小。

中厚板轧机轧制力测量传感器原理分析

本文介绍了几种中厚板轧机测力传感器的工作原理及安装位置,并对其进行分析,这对于中厚板轧机测力传感器的选择具有一定的指导意义。

爬管式坡口机切削原理研究

坡口机是海底输油管道维修的必需工具,它可以在水下和其它环境较恶劣的场合进行工作。根据坡口机的作业过程建立了其机构模型;并且针对坡口机的切削特点分别建立径向进给运动、周向进给运动的数学模型,利用车铣原理的分析方法对坡口机切削原理进行分析和探讨,并利用仿真软件对分析结果做了进一步验证,得出了一些有价值的结论。

强力细碎对辊机辊圈的修复

从强力细碎对辊机辊圈修复前的清理、焊条的选择、焊接方法、焊接工艺及焊接后的加工等方面介绍了耐磨辊圈的修复工艺。

UG固定轴曲面区域轮廓铣在高精度翼片曲面加工中的应用

针对具有高精度曲面翼片类这一典型零件,讨论了固定轴曲面区域轮廓铣在数控程序设计及加工中的应用。以曲面的刀路轨迹设计、工艺方案的选用以及铝合金材料变形的控制等因素为研究重点设计了合理的工艺方案,粗加工采用压板固定,在三轴机床通过一定的工艺流程加工,精加工采用专用工装夹紧在四轴加工中心加工,并详细说明了工艺流程中辅助支承的支承力大小、一夹一顶工装夹具拉应力的转变等问题。重点针对在四轴加工中心应用固定轴曲面轮廓铣,研究了固定轴轮廓铣刀轨原理、固定轴曲面区域轮廓铣实施的流程步骤及固定轴曲面区域轮廓铣在流程步骤中各主要参数设置。固定轴曲面区域轮廓铣较其他驱动方法应用更广泛,灵活性更高,其刀轨下刀点、切削方向、投影矢量方向等更易控制、调整,为四轴加工中心加工翼片类零件曲面提供参考和借鉴。

金堆城钼业汝阳公司提高半自磨运转率和台时效率的实践

针对金堆城钼业汝阳公司选矿二厂半自磨运转率及台时效率都非常低的生产状况,汝阳公司采取了降低半自磨的供矿粒度、试用高强度耐磨衬板、优化钢球添加等主要措施,取得了良好的效果,经济效益显著。

凤凰山铜矿碎磨系统的现状及改造

The processing ability of mills has never satisfied the design requirements, unit power comsumption for grinding is very high, since Feng Huang Shan copper mine was put into operation thirty years ago. After field investigation, analysis calculation, the measures was taken that crushing system is keep current status, rob grinding system is stopped, the balls in ball-grinding mill are bigger than before, increasing comprehensive filling factor of the balls and rotating speed, so as to greatly improve the processing ability and power availability of3.2 ×3.1m ball-grinding mill [

卧式行星磨内行星效应的探究(一)

从冲击力、平均接触力和动能3个方面探究并验证卧式行星磨内行星效应Z、行星磨磨筒直径d及普通磨机磨筒直径D三者之间的关系。结果表明,Z1/4相对于D/d的最大误差值分别为10%、6.5%和14%;同时还探讨了行星因子Z分别与平均接触力及动能的关系,得出行星磨内钢球的平均接触力及动能均可由行星因子Z来确定,并推出相关公式。