空间角点正交试验法在金属切削试验研究中的应用及其理论依据

金属切削试验通常费时耗料,是一项需要付出巨大代价的工作。在本文中,对包含三因素(切削速度、走刀量与切削深度)的切削力普遍公式进行了试验研究。建立切削力公式时,采用正交设计的多因素试验法以取代一般常用的单因素试验法。该法首先由S.M.Wu氏用于金属切削中刀具寿命的试验研究。采用这一新方法建立切削力公式时,试验次数可显著减少;在本试验中仅用了八次试验。另一方面,本文还对此法之理论依据进行了分析。     

试论切削过程中积屑瘤的稳定性

本文对有关积屑瘤稳定性的各种学说进行了剖析,通过试验研究与观察分析,得到如下初步认识: 1.积屑瘤是一种动态结构。切削大部分钢材,形成鼻形积屑瘤的情况下,积屑瘤的头部与金属本体间并不存在明显的分界。鳞剌的形成与积屑瘤密切相关,但鳞刺并非是积屑瘤大块撕离或脱落的碎片。 2.积屑瘤的存在具有一定的必然性,但其外形尺寸却具有一定的随机性。积屑瘤的基本部分保持着相对的稳定性,而其头部则因切削过程的动态特性而处于不稳定状态。 3.根据对积屑瘤稳定性规律的认识,就可按照实际需要,改变切削条件,达到控制积屑瘤的稳定性,使之有利于切削过程的改善与切削功效的提高。     

单刀自然热电偶测温法及人工—自然热电偶综合测温法的研究

由于在现代测量切削温度的方法中,以热电偶(特别是自然热电偶)测温法应用得最为普遍。经作者理论分析与试验结果确认为双刀法不能作为确定切削温度与材料可加工性的快速方法,从而以单刀法为基础,试验研究了:试件——刀具——机床外通路各部分的绝缘对所测热电势的影响,刀片——刀杆——断层板内通路各部分的绝缘对所测热电势的影响。最后,还在单刀法基础上,推荐一种新的“人工——自然热电偶综合测温法”,并对此法进行了初步的理论探讨与实验研究。     

金属切削中热电效应的研究

本文首先阐明了金属切削中热电效应的基本原理。接着,通过试验,按刀具一工件自然热电偶的伏—安特性,定量分析了切削区热电流的大小。然后,采取施加与不施加外加电流,为抑制刀具的磨损进行了一系列试验。由采用高速钢刀具(W18Cr_4V)切削不锈钒钢管的试验可得出如下结论:绝缘法优于普通切削法,而各种方法中又以热电流补偿法效果最佳,施加同向电流法效果次之。最后,通过机床电阻的测量,使我们获得了有关改进机床结构设计,选择机床最佳主轴转数,发展非金属刀具材料与硬质合金涂层刀片等问题一系列新的启示。     

超声振动切削时硬质合金刀具磨损机理研究

根据硬质合金刀具片材料的结构相碳化钨和粘结相钴在机械性能方面的差异，探讨了超声振动削时刀具磨损的机理，分析表明，刀具磨损速率的大小与碳化钨晶粒度的大小密切相关，试验表明，只有在采用超细晶粒度的硬质合金刀片时，超声振动切削才能提高刀具寿命，而进一步提高其寿命的根本途径是采用浸润性能良好的低粘度矿物油作切削液。     

超声振动切削运动学与机理探讨

超声振动切削是一种新型的特种切削加工方法。在一定条件下,能有效地解决精密切削加工和难切削材料的切削加工问题。本文主要从超声振动切削的运动学入手,探讨了超声振动切削的切削机理。指出“分离”运动是超声振动切削加工的本质所在。发现了“切屑惯性效应”的存在对超声振动切削过程有一定的影响。理论分析表明,在超声振动切削中,切液削有一定作用,但不可能在极短的分离时间内浸入刀—屑界面。     

TiN涂层金属学特性对高速钢刀具耐用度的影响

分别运用扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线衍射仪研究了空心阴极法（ＨＣＤ）制备的ＴＩＮ涂层的组织结构、微观形貌、内应力和相组成及其对ＴｉＮ涂层高速钢刀具耐用度的影响．在本文试验条件下，涂层插齿刀与铣刀的刀具耐用度分别是未涂层刀具的４．７倍和３．２倍．研究表明，该涂层为精细层状结构，晶粒大小约３４０ｎｍ，具有明显＜１１１＞择优取向，残余应力均为压应力，其组成主要是ＴｉＮ和Ｔｉ２Ｎ相，游离钛含量较少．