普通及数控车床专业教学中对强化车刀参数的理解

车刀强度高低不仅影响刀具使用寿命,而且还影响工件加工质量和生产效率.在教学中发现有部分技校学生(尤其是中级工学生)对如何提高刀具强度、延长刀具寿命认识不足.本文介绍采用负倒棱和过渡刃的方法来提高刀具强度,学生容易接受,收到较好效果.     

盾构切削混凝土刮刀受力和磨损的离散元数值模拟研究

随着城市隧道建设过程中盾构切削混凝土基础案例逐渐增多,研究盾构刮刀在切削混凝土过程中的受力和磨损对于保障盾构安全高效掘进、拓宽盾构机适用范围意义重大.在前期试验的基础上,利用离散元软件EDEM,对刮刀切削混凝土过程进行了数值模拟,研究了刀具参数（刀具前角、刀具后角、刀具形状）、试件强度、切削深度和切削速度对刀具受力的影响,并基于Archard模型探讨了刀具的磨损情况.计算结果表明,刀具前角越大,刀具受力越小;刀具后角和形状对其受力影响较小;试件强度、切削深度和切削速度越大,刀具的受力越大.数值计算得到的刀具切削力平均值与室内试验结果总体上有很好的一致性.刀具磨损情况最为严重的部位是刀尖;刀具前、后角越大,刀具磨损越严重;刀具磨损随切削深度、试件强度、切削速度的增大而增大.研究成果可为盾构刮刀设计和选型提供参考.     

利用扫描电镜进行钻削加工温度场的实验研究

一、前言孔加工在机械加工工业中占有十分重要的地位。就其加工工作量而言,孔加工的工作量约占整个机械加工工作量的1/4左右。和其它刀具相比较,孔加工刀具的尺寸要受到孔径大小、形状和长度的限制,刀具的强度和刚度较差,加之切屑不易折断和排除,切削区的散热和冷却也比较困难,因此切削条件要严酷得多。孔加工刀具中使用量最大的是麻花钻,它是在实体材料上进行钻孔和扩孔的主要孔加工工刀具。钻削温度及其分布将直接影响钻削生产率的提高,影响钻头的磨损和耐用度,影响工件的表面质量和加工精度。因而,研究钻削加工温度场就具有重要的理论和实践意义。     

可转位刀具的动态可靠性灵敏度研究

可转位刀具在断续切削加工时,其主要失效形式是疲劳破损.刀具各设计参数的选取直接影响刀具的可靠度.以应力-强度干涉模型为基础,建立了可转位刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在切削加工时的可靠度变化规律.在此基础上与灵敏度分析方法相结合,推导了刀具各设计参数的动态可靠性灵敏度计算公式,并给出了各设计参数的动态可靠性灵敏度的变化曲线.研究表明,刀具各设计参数的改变对其可靠性的敏感程度大小不一,对敏感参数的选取要加以控制,以提高刀具的可靠度和被加工零件的精度.同时为提高刀具系统及整个机床的可靠性提供理论依据.     

浅述数控车削加工中刀具和切削液的选择

刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效率,而且还直接影响到加工质量。合理选择切削液可以改善工件与刀具间的摩擦,降低切削力和切削温度,减轻刀具磨损,减小工件的热变形,从而提高刀具耐用度,提高加工效率和加工质量。     

斜角切削(λ_s≠0)对工作角度的影响

该文论述了在斜角切削(λ_s≠0)时,刃倾角除了会影响刀尖强度和控制排屑方向的作用之外,还能影响到刀具的工作角度,但不影响其主剖面内的标注角度。同时,推导了λ_s换算工作角度的计算公式,给出了刀具的工作角度随λ_s的变化曲线。     

基于仿真环境下数控铣床刀具长度补偿及其设置

数控仿真系统在教学中应用非常广泛,不仅可以为学生提供模拟加工环境、使学生熟悉数控操作流程,更能避免材料的浪费和减少安全事故的发生。在数控铣床上加工较复杂的零件,有时会用到多把刀具,通常会进行换刀操作,针对不同的刀具长度,需要使用刀具长度补偿功能提高编程速度和加工效率。而对于刀具长度补偿的数据计算及分析,学生往往感到举步维艰。该文将刀具长度补偿的基本概念、执行过程、使用技巧等融入到仿真加工中,使学生能正确理解和熟练掌握。     

切削大变形对材料微结构及硬度的影响

在金属切削过程中,剧烈的大剪切变形可以产生具有超细晶结构的切屑,从而使其获得比本体材料更高的硬度和强度.文中比较了不同的金属和合金在各种刀具前角和切削速度下,切屑上产生的剪应变、切屑的微结构及硬度的变化规律.实验结果显示:随着刀具前角的减小,切屑的微结构显著细化,其硬度随之极大提高;切削速度的减小提高了切屑的硬度,但对其微结构的影响不甚明显;采用负前角刀具在较低的切削速度下能加工出具有超细晶结构和高硬度的切屑材料,而切削速度的提高将使大剪切变形引起的硬度增长变缓.     

刀具补偿功能在数控加工中的应用

为了简化零件的数控加工工程量,使数控程序与刀具形状及刀具的尺寸无关,NC系统大都提供刀具补偿功能。刀具补偿功能在数控加工中应用非常广泛,其对简化数控程序、降低编程难度以及提高程序运行效率和提高零件加工精度都具有十分重要的意义。本文分析了刀具半径补偿与刀具位置补偿两种形式的影响,并介绍了刀具补偿的方法。     

新型微细球端铣刀几何建模与优化设计

针对微细切削刀具的应用需求,在Aoyama等设计的椭圆柱球端铣刀的基础上,提出了一种简化结构的新型微细球端立铣刀的优化设计方案.应用微分几何方法对此类刀具结构进行数学建模,依据ISO刀具角度定义计算其静态工作角度,分析所设计刀具的切削能力;根据建立的数学模型进行刀具制备过程的分析,确定最终的刀具优化结构与制备工艺.所设计的微细球端立铣刀能够提高微细切削刀具切削部分的结构强度,同时显著降低刀具制备的难度.      

动静组合加载作用下凿岩刀具失效的信息熵分析

根据刀具在动静组合加载作用下的切削破岩的受力情况,从理论上分析刀具在破岩过程中的信息熵特征及刀具损伤的演化,建立接触应力信息熵与刀具磨损强度的关系。利用动静载荷破岩多功能实验平台,采用YG15刀具对花岗岩和砂浆块进行实验,实验结果表明：在动静组合加载作用下刀具的破岩过程可分3个不同阶段;-60°角比-30°角侵入的YG15刀具磨损程度大;动静组合加载可增大破岩刀具局部参数分布函数的信息熵,有利于提高破岩效果和减少刀具破坏程度;理论分析与实验结果有较好的一致性。     

突端刀具的切齿研究及小轮齿根应力分析

为了提高大传动比锥齿轮的弯曲强度,避免小轮的轮齿根部与大轮的轮齿顶部发生干涉,切齿大传动比准双曲面齿轮小轮时,常采用突端刀具切齿。本文讨论突端刀具切制大传动比准双曲面齿轮小轮,得到小轮的轮齿模型,并借助于LTCA及有限元法,研究了突端刀具加工出的准双曲面齿轮的齿根弯曲应力和齿面接触应力。     

不锈钢工件的钻孔与攻螺纹

由于不锈钢材料韧性大、热强度高、导热性差,在加工中切削力大、切屑粘性强,在刀具上积聚的热量愈多,切屑带走的热量就愈少,切削的热量难于扩散,致使刀具发热,降低刀具的切削性能,故带来一系列问题。为了提高产品质量和生产效率,因此在不锈钢工件上钻孔、攻螺纹两个工艺方面在克服不足之处可采取一些措施。     

38CrMoAl料筒高速深孔钻进研究

38CrMoAl料筒是注塑机关键零件，由于该材料韧性和强度较大，深孔钻进速度一直较低，限制了该产品的大批量生产，特别是大型产品。通过改进机床钻进系统和刀具结构，优化工艺参数，使钻进速度提高3—5倍，表面质量也有较大提高，且具有加工过程平稳，刀具寿命长等优点。     

硬齿面刮削铣刀盘切削应力应变有限元分析

利用大型通用有限元分析软件ANSYS，对弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮硬齿面刮削铣刀盘切削进行了应力应变的有限元分析，通过铣刀盘在各种改变参数条件下的应力分布图和变形图，预知刀盘切削时的应力应变大小及分布形式，优化出刀具切削时受力状况良好的刀具几何参数，进—步了解刀具几何参数对刀具强度、刚度等的影响规律，从刀具力学的角度找出刮削刀头易崩刃破损的结构因素。     

硬质合金刀具的动态可靠性及失效率研究

分析了硬质合金刀具在断续切削加工时的主要失效形式,考虑了冲击载荷作用次数对刀具可靠性的影响,运用应力-强度干涉模型及随机过程理论,建立了硬质合金刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在断续切削加工时的可靠度的变化规律.同时建立了以载荷冲击次数及加工时间为度量指标的刀具失效率计算模型.研究表明,随着载荷冲击次数和加工时间的增加,刀具的可靠度曲线出现逐渐降低的变化过程.刀具失效率具有"浴盆"曲线的特征,且与实验结果相吻合.通过该曲线可以准确地划分刀具的早期失效期、偶然失效期和耗损失效期,为刀具选取试验和修复时间以及可靠寿命等指标提供了理论依据.     

基于虚拟刀具库FMS刀具分配策略研究

在FMS刀具管理系统中,刀具分配与调度策略的优劣直接影响系统加工效率。为了减少系统的刀具数量,降低刀具在单元间运输的频率,最终降低生产成本,该文提出了综合成组技术和虚拟刀具库思想的刀具分配策略。根据FMS生产作业计划和加工各零件的刀具使用情况,利用遗传算法,得出按最佳零件序列和最佳刀具序列的顺序构成最终结构化矩阵,最后得出加工工件的零件族和对应的刀具集,为刀具强度优化提供条件,较好地解决FMS中刀具的分配问题。     

硬质合金焊接刀具裂纹的产生及控制措施

本文主要就影响硬质合金刀具磨削裂纹的因素进行了阐述,并对防止刀具裂纹,提高刀具质量的具体控制措施进行总结。     

PCBN硬态切削粉末冶金气门座圈的试验研究

为了提高粉末冶金气门座圈实际加工中的加工表面质量和刀具寿命,需要研究聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具硬态切削时切削参数对切削力的影响规律。文章通过正交试验设计,建立了PCBN刀具硬态切削粉末冶金气门座圈切削力的经验公式,并研究了切削用量对切削力的影响。试验结果表明:PCBN刀具硬态切削粉末冶金气门座圈时,刀尖圆弧半径和负倒棱导致径向力相对较大;切削参数中切削深度和进给量对切削力的影响较大,切削速度的影响相对较小;切削V581过程中,主切削力随着切削速度的增加而有所下降;实际加工中应选用较小的切削深度和进给量、较高的切削速度,以提高加工表面质量和刀具寿命。     

振动参数对金刚石切削不锈钢零件影响规律研究

为减轻金刚石刀具的磨损,提高工件表面加工质量,采用超声振动的方法切削不锈钢零件．研究了不同振动参数对工件表面粗糙度和刀具磨损量的影响规律．对刀具的振动频率和振幅的影响进行了理论分析．在精密车床上进行了金刚石刀具超声振动切削不锈钢零件的加工实验．结果表明：振动参数对工件表面粗糙度和刀具寿命有较大的影响．在一定条件下,振幅越小,加工表面粗糙度越大,刀具磨损越快;振动频率越高,加工表面粗糙度越小,工具磨损越轻．