基于ANSYS/LS-DYNA的金属切削技术研究

运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对WC硬质合金刀具切削45#钢的过程进行有限元仿真。分析了建立有限元模型时的关键技术,研究了切削的应力变化过程,并对切削速度、切削厚度和刀具前角对切削力的影响进行了分析,可为金属切削技术的研究提供参考。     

P20钢与718钢切削加工共性研究

从切削力、刀具磨损、表面粗糙度3方面进行实验研究,找出P20钢与718钢的切削共性,从而得到预硬型塑料模具钢的加工特性.结果表明,对主切削力影响较大的是切削深度和进给量;当切削速度超过80～90 m/min时,表面粗糙度明显降低;与45钢相比,这类模具钢的刀具耐用度较差,且刀具主要磨损形态是磨料磨损.     

切削用量愈大,切削力就愈大吗?

劳动版技工学校机械类通用教材《钳工工艺学》(96新版)第四章第5节有一处是这样说的:“切削用量愈大,切削力愈大”。笔者认为这种说法不妥。切削力是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力,包括变形阻力和摩擦阻力。凡影响变形和摩擦的因素都能影响切削力,其中切削用量就是影响切削力的主要因素。切削用量是表示切削时各运动参数的数量,包括:切削速度、进给量、切削深度等。切削用量大是指切削速度、进给量、切削深度三者均大。若按照教材中的说法应该是切削速度愈大,切削力也愈大。实践证明:虽然切削速度对切削力影响不大,但是切削速度增大时切…     

基于有限元方法的铣削参数对冶金锯片加工过程的影响分析

切削过程的不稳定容易导致冶金锯片表面质量下降甚至引起刀具的损坏。文章采用Johnson-Cook材料破裂准则建立了锯片铣削加工的二维正交有限元模型,并依据切屑形态和应力分布的变化趋势对模型进行了验证。利用该模型考察了切削速度、切削厚度、刀具前角等参数对切削力和切削温度的影响曲线,综合仿真结果得到了锯片铣削的合理参数,在实际生产中得到了较好的切削效果。     

含钙易切钢切削机理的研究

我们所研制的含钙易切钢(40 CrCa)的可加工性具有一个明显的特点,即在某一切削速度范围内,这种钢的可加工性是随着切削速度的提高而改善的。当切削速度V≈200米/分时,可加工性达到最佳状态。此时刀具的耐用度为切削普通钢(40Cr)时的8倍。 这种易切钢的可加工性特别好的原因在于:用钨、钛、钴类硬质合金刀具(YT15)以高的切削速度切削这种钢时,钢中的球状氧化夹杂物会软化,并且沉积在刀具表面上形成一层薄膜,这层薄膜对刀具的磨损有阻碍作用。     

基于DEFORM-3D的难加工材料切削性能比较

运用DEFORM-3D有限元仿真软件分别对300M超高强度钢、钛合金TC4、镍基合金In718、铜合金Cu C2进行切削仿真。切削仿真研究表明：切削300M超高强度刚的切削力最大;切削镍基合金In718时刀具与工件间的切削温度最高、刀具应力与刀具磨损最大。     

球墨铸铁等温淬火前后切削加工性能研究

球墨铸铁等温淬火后力学性能大大增强,但切削加工性随之变差。分析热处理后材料微观组织的变化,并采用晶体压电传感测力仪、电荷放大器及计算机组成的切削力数据采集系统测量陶瓷刀具干切削球墨铸铁（DI）及等温淬火处理后的球墨铸铁（ADI）时的切削力。比较不同切削深度、进给速度及切削速度下,DI和ADI两者之间切削力大小关系,观察两者切屑形态的异同,研究球墨铸铁等温淬火前后切削加工性能的变化。结果表明,等温淬火后随着金相组织的转变,材料力学性能大幅增强,切削力大幅增加,切屑短小崩碎．易飞溅,切削加工性能明显变差。     

两种先进切削刀具的研究

采用磨有不同形状特殊槽的车刀别车削钢和铸铁,由切削实验测得的切削力数据和工件表面粗糙度数据表明,具有特殊槽的切削刀具切削塑性金属果可明显降低切削力,切削脆性金属时可显著降低工作表面粗糙度、提高工件表面加工质量。这两种磨有特殊槽的切削刀具分别在大切削深度、大进给量切削塑性金属和较大切削深度精加工脆性金属中具有实用价值。用于不重磨刀片具上均有广阔的前景,更具有经济价值。     

数控高速切削加工中刀具路径的研究

数控高速切削加工与普通数控加工不同,具有其独特的性质,所以对刀具路径的规划也有着更高的要求,主要为以下几点：保持最大和稳定的切削速度;避免不连续和突然的加速度变化;刀具运动保持恒定的进给速度,产生相同体积的切屑;在保持插值公差的前提下,尽可能减少程序段数：提供高度连续的光滑的刀位数据。所以刀具路径规划主要是对铣削方向、进退刀方式、移刀方式、走刀方式、拐角处理等方面进行研究。本文仅以UG NX3．0为例对数控高速切削加工的刀具路径进行研究。     

钛合金TC4高速切削的温度场分析及刀具磨损研究

钛合金因导热系数小,在高速切削时,"刀具—切屑"接触区积聚大量的切削热,切削区温度较高,严重影响工件的加工精度、表面加工质量和刀具使用寿命.因此,分析并研究钛合金切削过程中切削区温度场的分布规律以及刀具的磨损状况,有利于提高工件的加工质量、刀具的使用寿命和生产效率.借助于Deform-3D有限元工艺分析软件,对硬质合金刀具切削钛合金进行了仿真分析,得出在切削速度较高,进给量和背吃刀量较低的切削条件下,刀具使用寿命较长.     

航空发动机静子叶片榫头加工工艺的研究

为使榫头加工达到形状准确、尺寸精确、表面质量高精度的要求,对榫头现有的加工方案进行优化;通过金属切削实验获得刀具三个方向切削力实验数据,使用回归分析原理求解出精加工刀具承受的最大切削力和表面粗糙度的经验公式,采用多目标优化方式得到刀具最优切削参数,利用vericut对程序进行刀路、过切、碰撞检查,PM软件对程序加工效率进行优化,最终得到一套合理高效的加工方案。     

变频器在切削力测量实验中的应用

切削力是金属切削中的重要参数之一,与切削速度呈驼峰曲线关系。为了使车削中的切削速度不受工件直径变化的影响而得到清晰完整的驼峰曲线,采用变频器对机床主电机进行无级调速,从而使主轴转速由主电机工作频率和调速手柄共同决定。实验结果表明无级调速可得到较理想的驼峰曲线。     

数控车削加工中刀具振动问题初探

本文主要探讨数控车削加工内腔（孔）应用过程中刀具产生振动原因进行分析，进而分析消除振动的方法，进一步提出降低切削力产生切削振动的几种方法和措施。     

谈切削加工中积屑瘤的成因及预防措施

积屑瘤是在切削塑性金属材料时,在一定切削速度范围内形成带状切屑情形下,切屑底层金属粘在前刀面上经过加工硬化并参与切削形成的.那么其存在的条件有两个,一是切屑与前刀面有足够的冷焊面积,二是积屑瘤有足够的加工硬化强度,足以代替刀具进行切削.故只要我们选用润滑性能好的切削液,降低切削温度,减小刀具与切屑的冷焊面积,或者是提高切削速度,提高切削温度,降低切屑底层金属的屈服强度,再就是增大刀具前角在35°以上,就能防止积屑瘤的产生.     

钛合金的超高速切削加工技术研究

本课题针对钛合金的难加工性,在阐述影响材料切削加工性因素的基础上,着重就超高速切削钛合金的可行性、切削速度范围,从及刀具的匹配等进行了探索研究。     

球头刀铣削屏凸模表面运动轨迹优选的实验研究

数控加工刀具运动轨迹是确定数控加工工艺的重要环节。刀具运动轨迹设计质量的好坏,将直接影响零件的加工质量及加工成本。以切削力波动最小为目标,加工屏凸模表面刀具切削路径优先选择三维偏置法,其次选择最佳等高法。球头刀铣削切削力实验表明切削力波动与曲面曲率变化有关,随着被加工表面曲率的增大,切削力在减小,加工时应选取曲面曲率最大的方向作为刀具运动轨迹方向。     

0Cr18Ni9不锈钢车削力试验研究

切削力是切削加工中的一种伴随现象,切削力的大小直接影响到刀具寿命、加工质量和加工效率。在分析车削力时域特征的基础上,通过0Cr18Ni9不锈钢的正交车削试验,研究了切削参数对切削力波动系数的影响规律。结果表明：动态性是车削力的基本属性,切向分力和进给分力是车削力的主要成分;切削用量三要素中,切削深度ap对进给分力波动系数Qf和切向分力波动系数Qc都有着显著的影响,两者随ap的变化趋势基本一致。     

试分析车床切削速度的合理选用

车床切削加工过程中,要提高生产效率,就要合理选择切削速度,根据加工材料、工艺要求、工件大小、刀具材料和车床的性能等因素合理选用,在保证顺利加工的同时,尽可能选用最快的切削速度来提高生产效率。     

多目标猫群算法求解切削参数优化问题

针对车床切削过程的复杂性,在充分考虑加工过程约束条件的基础上,建立了生产率、刀具耗损寿命和表面粗糙度的切削参数优化问题的数学模型。推导和分析发现,目标函数和和分析切削参数约束条件都是关于进给量、切削速度和背吃刀量的方程和不等式,为优化奠定了良好的基础。采用改进的多目标猫群算法进行优化,结果表明,该算法能有效求解切削参数优化问题。     

车刀几何角度对切削过程的影响与角度选择原则

合理选择车刀几何角度,有利于改善加工条件,提高工件加工质量,延长刀具与设备的使用寿命。现从车刀几何角度在切削过程中对切削力、切削热和刀具耐用度的影响角度,分析车刀几何角度选择的一般原则。