郭景霞
,
崔晓斌
,
闫艳燕
兵器材料科学与工程
为探索超高速切削条件下涂层硬质合金刀具的切削性能,进行了超高速面铣淬硬钢实验,研究了切屑成形、切削力、刀具磨损以及表面粗糙度的特点.研究结果表明:在切削速度为2 800 m/min时,部分切屑出现了锯齿分离的现象;而在切削速度为2 000 m/min时,开始出现球状切屑;这两种切屑形态分别表征了超高速切削条件下高强度的热、机械冲击以及极高的切削温度;切削力及工件表面粗糙度均随切削速度的升高呈先下降后上升的趋势,并在切削速度为1 500m/min时达到最小值;超高速切削条件下,极高的切削温度导致刀具材料力学性能下降,刀具后刀面的主要失效机理为磨粒磨损、黏结磨损和氧化磨损.由于高强度的热、机械冲击,刀具前刀面的主要失效机理为涂层剥落.
关键词:
超高速切削
,
面铣
,
涂层刀具
,
切屑成形
,
切削力
,
刀具磨损
,
表面粗糙度
董永旺
,
赵军
,
陈晓晓
,
郭胜光
,
李安海
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2012.04.005
在能源动力、汽车、航空航天、模具制造等关键零部件的加工过程中,球头铣刀因其特有的刀具几何结构,常作为零件加工的最终成型刀具.考虑到在球头铣刀立铣加工中不同的刀具与工件相对姿态会对切削过程产生不同的影响,本文研究切屑形成和不同走刀方式下切削过程中各物理量(切削力、切削温度等)的变化情况,结合有限元仿真技术在切削加工中的应用,建立硬质合金球头铣刀铣削斜面的有限元模型,模拟相同切削参数下,八种不同走刀方式的球头铣削过程,分析刀具切入切出工件时切屑的形成过程,探究切削力和切削温度的变化规律.仿真结果表明:不同的走刀方式,平均切削合力各不相同,同时切屑和工件的最大切削温度也出现较大差异,而斜坡上坡逆铣的走刀方式所对应的平均切削合力和最大切削温度均最优.
关键词:
有限元法
,
球头铣削
,
走刀方式
,
切削力
,
切削温度
张秀丽
,
严亮
,
贺红梅
,
罗永皓
,
张恒
材料导报
以单向玻璃纤维增强复合材料为研究对象,通过改变切削参数对在不同纤维方向角情况下的切削力和已加工表面的粗糙度进行了测试,并结合已加工表面的SEM观察,对复合材料的直角切削技术进行了试验研究.结果表明,纤维方向角对切削力和粗糙度以及切削区损伤程度的影响较大,是影响单向复合材料切削性能的重要因素;切削速度越快,粗糙度变化趋势越大.
关键词:
复合材料
,
直角切削
,
切削力
,
纤维方向角
,
表面损伤
张帷
,
康凤
,
胡传凯
,
舒大禹
,
宁海青
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.026
钛合金材料的各种特点决定了其难切削的加工性能,针对一种低成本钛合金Ti8LC材料进行了切削加工性能的试验研究.运用有限元法,再现了钛合金切削加工过程,得出了切削参数对主切削力及进给抗力的影响规律,结果表明,随着切削深度的增加,主切削力和进给抗力均有大幅增长,而进给量对切削力的影响不大.而通过进一步的切削加工试验,分析了不同切削速度、进给速度、进给量等工艺参数对钛合金切削加工时的主切削力、进给抗力等的影响,结果表明,由于实际切削中的刀具磨损问题,切削力较仿真切削力大许多.因此,采用目前的涂层硬质合金刀具,该钛合金材料的切削速度应在( 120～160) m·min-1,否则将引起剧烈的刀具磨损而使切削力陡然增加.
关键词:
钛合金
,
切削力
,
有限元法
,
性能
张秀丽
,
金长虹
,
张振国
,
王双华
,
张恒
功能材料
从手糊成型层合板玻璃纤维增强复合材料的切割加工入手,利用单因素法测试切削参数对切削力的影响,观察试件加工表面状况,得到切削参数之间的关系式.首次提出切削参数关系因子R的概念,并对R在低速切割时的临界值R_L进行了设定,为玻璃纤维增强复合材料的加工工艺参数取值提供了参考.
关键词:
复合材料
,
玻璃纤维
,
切削参数
,
切削力
马付建
,
康仁科
,
郭东明
,
方胜
,
任宇江
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.03.017
根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面.分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编织碳纤维复合材料表面质量评价方案,并对超声辅助车削和普通车削加工过程中的切削力和刀具磨损进行了研究.结果表明,超声辅助车削加工三维编织碳纤维复合材料相对于普通车削,可以有效地提高工件表面质量,降低切削力,延长刀具寿命.
关键词:
超声辅助车削
,
三维编织碳纤维复合材料
,
表面粗糙度
,
切削力
,
刀具磨损
张秀丽
,
张振国
,
魏凤春
,
杨勇
,
杨志方
,
张恒
材料导报
由于复合材料具有各向异性,在加工过程中产生的分层破坏严重影响其装配质量、降低其结合强度,因此需要对复合材料加工过程中的分层情况进行研究.从手糊成型层叠厚板高强玻璃纤维增强复合材料的铣削加工入手,通过单因素法改变切削参数测试作用在试件上的切削力和扭矩的大小来考察加工表面的分层破坏情况.利用正交回归原理建立了切削力、扭矩和分层因子的经验公式,预测了切削力、扭矩和分层因子随切削参数变化的趋势.
关键词:
复合材料
,
铣削参数
,
切削力
,
分层
董星
,
李嫚
,
董海
,
张弘弢
宇航材料工艺
采用PCD刀具对碳纤维复合材料(CFRP)进行了镗削加工试验,分析了切削用量对切削力、孔出口撕裂因子(撕裂值与孔直径的比值)的影响规律.试验结果表明,三向切削力随背吃刀量、进给量、切削速率的增大而增大.经分析认为,切削速率的增大引起待加工材料的屈服应力增大.由于刀尖圆弧半径较大,试验中出现背向力大于主切削力的现象；撕裂因子与背吃刀量基本无关；进给量与撕裂因子呈线性正相关；当切削速率增大时撕裂因子呈减小趋势,并且减小到一定程度后基本不变；采用PCD刀具镗削加工该材料能够有效地减小孔出口撕裂程度.
关键词:
PCD刀具
,
CFRP
,
镗孔加工
,
切削力
,
撕裂
王栋
,
冯平法
,
张承龙
,
张建富
人工晶体学报
对KDP晶体二倍频晶面样品进行金刚石球形压头纳米划痕实验,划痕方向为0°、45°和90°,划痕长度为420μm,恒斜率载荷变化范围为0～150 mN,并利用扫描电子显微镜对划痕形貌进行观察.通过对划痕深度-距离曲线及划痕形貌进行分析,获取各划痕方向脆塑去除比例和脆塑转换位置.实验结果表明:0°、45°和90°方向脆塑转变位置分别为209.0μm、158.5 μm和112.6 μm,从而可知沿0°方向划痕的样品脆塑转变最晚,临界载荷最大,划痕脆性去除最少,是样品的最优加工方向.磨削加工验证实验结果显示,0°方向平均切削力及加工后表面粗糙度均最小,进一步证实其为KDP晶体二倍频表面最优加工方向.
关键词:
KDP晶体
,
划痕实验
,
各向异性
,
脆塑转变
,
切削力
,
最优加工方向
任凤章
,
张旦闻
,
吴锐
,
王宇飞
,
孙娟
,
魏世忠
材料热处理学报
用切削力来评价材料的切削加工性能时,由于惧怕刀具磨损造成切削力变化影响了材质切削性能评价的准确性,往往不断地更换刀具(机夹式车刀更换刀片,或整体焊接车刀的更换),但刀具的更换对切削力的影响未得到人们的关注.本文用一种均质材料试样为切削对象,在实验证明刀具的磨损可忽略不计的条件下,采用同一种切削参数,考查机夹式车刀的刀片重装、刀片更换和整体机夹式车刀(模拟焊接车刀)重装对主切削力的影响.结果表明,刀片重装和更换造成的切削力变化均小于2％;整体机夹式车刀的重装造成的切削力变化高达约11％;刀片和整体机夹式车刀的重装,造成刀片在竖直方向和水平方向微小转动,但转动角度与切削力变化量无对应关系.用切削力评价材料的加工性能时,应采用机夹式车刀,可更换刀片,但刀杆需采用一次性装夹.
关键词:
切削性能评价
,
切削力
,
刀片
,
重装
