微织构刀具三维超声振动车削304不锈钢研究

为了提高304不锈钢加工效果,减小切削力,延长刀具寿命,提出一种微织构刀具与三维超声振动复合的车削工艺.分别利用减摩特性与断续切削特性,根据正交切削模型,从变切深与微织构刀具接触面积减小的角度建立普通刀具与微织构刀具三维超声振动车削的切削力模型.通过车削304不锈钢的单因素实验研究各切削参数对主切削力的影响规律并对比刀具磨损,通过正交实验研究最佳切削参数组合.结果表明:相对于普通刀具,微织构刀具的主切削力降低30%~40%;磨损程度平均降低11.50%;对于减小切削合力,最佳的切削参数组合为:切削深度为0.1mm,进给量为0.08mm/r,主轴转速为250r/min.     

自回转刀具切削SiC_w/LD_2铝基复合材料的切削力

针对自回转刀具切削碳化硅晶须增强铝基复合材料时的切削力特性问题,采用自回转刀具和圆形固定刀具切削SiC_w/LD_2铝基复合材料、45钢和铝合金,用Kistler测力系统检测和分析切削力.试验结果表明,自回转刀具与圆形固定刀具相比平均背吃刀抗力F_p减小了30%—60%,峰值减小了70%—80%;随着切削速度的增加自回转刀具的切削力呈快速减小的趋势,其切削力系数K_p1.圆形固定刀具的切削力亦呈减小的趋势,但切削力系数Kp1;随着进给量的增大,固定刀具的切削力增加剧烈,其切削力系数K_p1,而自回转刀具的切削力增幅很小,且切削力系数K_p由大于1转变为小于1,减小的幅度明显;自回转刀具是加工中低体积分数铝基复合材料时的高性能低成本刀具之一,宜采用高切削速度、大进给量的方式进行加工.     

铣刀磨损过程中铣削力与磨损面积分析

研究了三刃立铣刀磨损过程中切削力与刀具后刀面磨损带中部密度,磨损面积,刀具副后刀面磨损宽和磨损面积之间的关系。实验结果表明：铣刀磨损过程中,铣刀每转切削力均值,每切削刃切削力均值的变化曲线与车刀的典型磨损过程曲线相似,铣刀后刀面磨损面积比ＶＢ更真实地反映铣刀的磨损状态,可根据ｘ方向的切削力标准偏差与其均值的比值判断刀具的磨损。     

水射流辅助刀具切削钴结壳

为了减小钴结壳切削过程中产生的冲击载荷,提高集矿机的行走安全性,提出了水射流辅助刀具切削钴结壳的切削方法.分析了单个截齿切削钴结壳时的受力情况,建立了水射流辅助刀具切削钴结壳的力学模型,通过仿真计算获取了水射流压力和刀具在钴结壳表面产生初始裂纹所需最小切削力的作用规律.仿真结果表明:与纯刀具切削相比,当水射流作用点和刀具作用点重合时,刀具在钴结壳表面产生初始裂纹所需的最小切削力明显下降;随着水射流压力的增加,刀具所需的最小切削力急剧下降.开展了水射流辅助刀具切削钴结壳模拟料实验.实验结果表明:与纯刀具切削钴结壳相比,水射流辅助刀具切削钴结壳时,切削过程中冲击载荷的最大值明显下降,当射流压力为5 MPa时,冲击载荷的最大值下降约50%,有效值下降约10%.     

铣刀磨损过程中铣削力与磨损面积分析

研究了三刃立铣刀磨损过程中切削力与刀具后刀面磨损带中部宽度（VB）、磨损面积、刀具副后刀面磨损带宽和磨损面积之间的关系．实验结果表明：铣刀磨损过程中,铣刀每转切削力均值、每切削刃切削力均值的变化曲线与车刀的典型磨损过程曲线相似,铣刀后刀面磨损面积比VB更真实地反映铣刀的磨损状态,可根据x方向的切削力标准偏差与其均值的比值判断刀具的磨损．     

氧化锆陶瓷车削刀具几何参数的多目标优化

通过氧化锆车削试验测得切削力和刀具磨损量,以工件材料去除量与刀具磨损量的比值作为刀具利用率的量化指标.采用粒子群算法改进BP神经网络,并以此对单因素试验值进行训练预测.采用最小二乘拟合,建立刀具利用率和切削力关于各刀具几何参数的一元模型,以相关系数检验模型的可靠性.基于一元模型,分别提出了刀具利用率和切削力关于刀具几何参数的多元模型.利用粒子群算法结合正交试验值对多元模型进行优化求解,并通过验证试验证明了多元模型具有较高的精度.将多元模型作为目标函数,以刀具利用率最大和切削力最小为优化目标,基于粒子群算法进行了刀具几何参数的多目标优化,验证试验结果表明优化得到的刀具几何参数是合理的.     

应用测力—落刀装置对积屑瘤、鳞刺的研究

本文研制了一种测力—落刀装置,对积屑瘤和鳞剌的某些问题进行了试验研究。结果表明:在积屑瘤存在的区域内,由于刀具实际前角的增加,以及切屑与积屑瘤的接触长度小于自然接触长度,从而导致了切削力的降低。积屑瘤不是整体稳定不变的,也不是高频地整体脱落后再重新生长。而是基体比较稳定,头部产生高频的分裂、成长,其分裂的部分留在工件表面成为鳞剌,同时,引起了切削力的较大波动。切削力动态分量越大,相应的鳞剌高度越高。     

硬岩切削力实验研究

本文通过实验,研究了切削用量及刀具几何参数等因素对硬岩切削力的影响规律;提出了合理选择岩石切削加工工艺参数的原则;给出了若干对硬岩切削加工机械及刀具、夹具的设计与使用有重要参考价值的切削力经验公式。图5,表2,参6。     

刀具半径补偿

刀具半径补偿正像使用了刀具长度补偿在编程时基本上不用考虑刀具的长度一样，因为有了刀具半径补偿，我们在编程时可以不要考虑太多刀具的直径大小了。刀长补偿对所有的刀具都适用，而刀具半径补偿则一般只用于铣刀类刀具。本文对刀具半径补偿的原理及其编程规格做简单介绍。     

刀具磨损的在线监测

在自动化加工中,为了保证加工系统工作的可靠性和产品质量,必须实现刀具磨损的在线监测。本文综述了现有的监测刀具磨损的方法,并对利用切削力、噪声发射、振动和电机功率的变化信号监测刀具磨损的方法作了较详细的介绍。     

圆弧形槽切削的切削力研究

本文从理论上建立了圆弧形槽切削的切削模型,在此基础上推导出圆弧形槽切削的切削力公式及切削方程式。同时,对本文提出的切削力公式进行了实验验证。结果表明,理论预测值与实验值符合得较好。     

玻璃切削加工的研究

本文从刀具材料、切削用量、刀具主要几何参数及切削液等方面对玻璃的切削加工进行了初步研究,认为切削加工可作为一种新的玻璃加工方法。所探讨的玻璃切削加工条件,可供生产实践参考。本文研究结果可为进一步的研究打下基础。     

金刚石磨粒切削运动分析及切削厚度计算

在分析金刚石锯片刀头运动轨迹的基础上，根据金刚石锯片的切削运动方程，得出了金刚石磨粒最大切削厚度的计算公式，提出了切削过程中两个新的观点：（１）单颗粒金刚石锯切掉的岩石其水平距离是不变的；（２）切削厚度是按正弦规律变化的，这给锯片设计和正确使用提供了可靠的依据     

冲击破煤机理的初步探讨

介绍了一种全新的破煤方式——冲击式破煤及其工程背景,分析了回采工作面煤壁的物理及力学特性,进而提出了冲击式破煤的物理模型,并对冲击破煤机理进行了初步的探讨。     

矩形槽切削的切削力及切屑横向变形的研究

本文指出,矩形槽切削时的切削力可以看成由三部分组成:a、刀具主切削刃作直角自由切削产生的切削力;b、刀具副切削刃产生的切削力;c、切屑横向变形引起的切削力。通过分析表明,矩形槽切削时,切削力较自由切削时大的主要原因是由于切屑的横向变形受到限制而产生附加应力场,造成流屑过程中切屑两侧与工件已切槽侧壁发生严重摩擦所致,而刀具副切削刃产生的切削力几乎是可以忽略的。     

限制接触刀具切削的滑移线场

本文从理想的刚一塑性理沦出发,提出了一个计算简单而又考虑了切削区剪切强度变化的限制接触刀具切削的滑移线场模型。实验表明,本模型计算出的理论值同实验结果非常吻合。     

板材合理下料

以天津客车厂ＴＪ－６２０Ｂ型汽车冲压件材下料问题为例，根据线性规划和组合原理，采用逐级优化的设计思想，建立了数学模型并研制计算机软件，得出优化套裁下料方案，原材料利用率从８０％提高到９４．７９％。     

刀具磨损监测的双向切削力相干函数法

目前,刀具磨损的实时监测已成为自动化加工中急待解决的最重要问题之一。本文就此提出一种新的实时监测方法——双向切削力相干函数法。该法在可靠性、灵敏性及抗切削条件干扰等方面均比以往提出的切削力方法有较大的进步。文中对该法有效性的理论基础进行了讨论,并给出了实验论证结果。     

磨料─水射流切割技术浅析

磨料─水射流切割是近年来发展起来的高新技术，已在许多国家得到广泛应用．本文综述了该技术的基本概况，包括工作原理，系统组成，工艺应用特点，主要工艺参数对切割过程的影响，以及国外最新研究动态，并提出一些看法．