论积屑瘤在切削过程中的稳定性

积屑瘤在切削过程中有很强烈的作用。但是,这种作用持续的程度决定了积屑瘤的稳定性。过去文献多认为积屑瘤是高频地(每秒钟几十次以上)生灭的。本文作者由于研究鳞刺的结果,对这种说法产生了怀疑。最近对这个问题作了实验研究。结果说明积屑瘤在切削过程中是相当稳定的。既不高频地生灭,也不高频地部分地破坏和长大。本文论述了研究本课题的意义,对过去某些有关学说作了分析,叙述了实验方法和实验结果。最后还利用研究结果解释生产上某些有关积屑瘤的现象。     

积屑瘤的形成过程

本文借助高频摄影机研究积屑瘤的形成过程。通过观察和分析高频摄影所得的切削过程连续照片后,提出积屑瘤的形成过程是由形成基础和长大两个阶段组成的。积屑瘤形成后有明确的边界。     

切削碳钢时切削条件对积屑瘤的影响

采用快速落刀法,采得一些切削条件下形成的切屑根部,并制成显微金相磨片。从显微金相磨片测量积屑瘤的高度、伸出量、前角、底面长度和钝圆半径。从而获得了:切削速度、切削厚度、切削宽度和刀具前角对积屑瘤影响的规律。作者指出这些切削条件是通过切削温度来影响积肩瘤的高度和伸出量的。还测出了:对应于积屑瘤最大高度和最大伸出量的切削温度是280～295℃,对应于积屑瘤消失的切削温度是500℃及以上。作者认为切削温度对积屑瘤起怍用的原因在于切削温度与被切材料的强度和硬度有依随关系。     

积屑瘤的稳定性与显微裂纹

利用光学和电子显微镜对20钢在两种切削参数下,形成的积屑瘤的金相显微组织与结构进行了观察.结果表明:积屑瘤具有纤维状结构,积屑瘤中各部位的形变率不同;某些部位有碳的偏聚现象.其组织类似于珠光体结构;对积屑瘤的受力状态及其各部位的形变率的差异进行了讨论。大量裂纹的存在.削弱了积屑瘤的强度.是引起积屑瘤不稳定性的因素之一.     

车削不锈钢时切削条件对积屑瘤和切削温度的影响

本文采用快速落刀法、同时辅以测温试验以获得在自由直角切削情况下的若干切屑根部并做成显微金相磨片。用金属显微镜或从金相磨片的照片上测出积屑瘤的高度、底面长度和积屑瘤前角等参数从而定量分析了车削不锈钢时,切削速度、切削厚度和刀具前角对积屑瘤、切削温度的影响。本文根据实验结果指出了用W18Cr4V高速钢刀具加工1Cr18Ni9Ti不锈钢时,形成积屑瘤的速度范围为V=2～27米/分(当a_c=0.067～0.17mm时)。同时还测出对应于积屑瘤消失时的切削温度为500～520℃,而对应于积屑瘤高度达最大值时的切削温度为300℃左右。并指出加工奥氏体不锈钢时,当刀具前角γ_o>30°时不形成积屑瘤。本实验利用自然热电偶法配合光线示波器动态记录了各种切削条件下切削温度的变化。并用回归分析法整理出用高速钢刀具自由干切削1Cr18NiSTi钢时计算切削温度的指数公式。     

积屑瘤问题研究

讨论了积屑瘤的形成过程、形成条件和积屑瘤在高温下消失的原因,通过试验证实了积屑瘤与前刀面的结合是一种焊接现象,对积屑瘤在高温下消失的原因提出了一种新的解释并通过试验进行了验证.     

积屑瘤问题研究

讨论了积屑瘤的形成过程、形成条件和积屑瘤在高温下消失的原因，通过试验证实了积屑瘤与前刀面的结合是一种焊接现象，对积屑瘤在高温下消失的原因提出了一种新的解释并通过试验进行了验证。     

切削碳钢时积屑瘤对切削表面上犁沟和鳞刺的影响

通过对切削表面和与之相关的积屑瘤的观察,指出:由于积屑瘤伸出切削刃之外,以致在切削表面上切出犁沟。通过测量,得到了一些切削条件与犁沟深度及与鳞刺高度之间的关系。把切削条件与犁沟深度的关系曲线和积屑瘤伸出量的关系曲线联系起来观察之后发现:犁沟深度取决于积屑瘤的伸出量,在没有积屑瘤时则取决于切削刃的不平度。在将切削条件与鳞刺高度关系曲线和与积屑瘤前角的关系曲线联系起来观察之后发现:在鳞刺高度达到最大值之前,积屑瘤前角对鳞刺高度有决定性的作用,当积屑瘤前角减小时,鳞刺高度随之增大,当积屑瘤前角增大时,鳞刺高度减小。     

积屑瘤与鳞刺

通过试验研究了切削硅铝合金时切削速度和切削温度对积屑瘤的影响，发现积屑瘤的峰值温度在工件材料的再结晶起始温度附近的一个小范围里，根据变形强化后的金属的机械性能随加热温度的不同而变化的规律，对积屑瘤随切削温度的改变而变化的原因进行了解释。通过用扫描电镜直接观察微切削过程，首次拍摄到了一个鳞刺形成全过程的照片，证实了没有积屑瘤时也可以形成鳞刺。     

积屑瘤与鳞刺

通过试验研究了切削硅铝合金时切削速度和切削温度对积屑瘤的影响，发现积屑瘤的峰值温度在工件材料的再结晶起始温度附近的一个小范围里。根据变形强化后的金属的机械性能随加热温度的不同而变化的规律，对积屑瘤随切削温度的改变而变化的原因进行了解释。通过用扫描电镜直接观察微切削过程，首次拍摄到了一个鳞刺形成全过程的照片，证实了没有积屑瘤时也可以形成鳞刺。     

精密切削时的积屑瘤、鳞刺与加工表面光洁度

本文根据用高速钢刀具对钢料和铝合金进行薄切削时的大量试验结果,论述了精密切削时切削速度与切削温度对积屑瘤高度和稳定性的影响、积屑瘤高度与加工光洁度的关系以及精密切削时鳞刺的高度、发生频率、密度等问题.     

论积屑瘤对加工精度的影响

在精切削加工时,为什么采用极低或高速切削时工件表面粗糙度低？为什么采用润滑性能好的切削液、刀具前角大、进给量和刀具主偏角小工件表面粗糙度低？为什么工件材料硬度高、脆性大的材料,在切削时粗糙度低？等等。怎么保证加工质量,值得深思。本文论述了在切削塑性材料过程中一种常见的物理、力学作用下,积屑瘤的生长条件,消失、防止措施,及对精加工表面粗糙度产生的影响。     

振动切削过程的稳定性研究

通过对振动切削系统的闭环模型与普通切削系统 (非振动切削系统 )的闭环模型的分析 ,以系统刚度为衡量指标 ,探讨了这两种切削系统的稳定性 ,研究了相位φ和频率 f对切削过程稳定性的影响 ,得出振动切削系统在不附加任何限制的情况下较普通切削系统能更好的提高切削过程的稳定性 ,为“振动切削能较大幅度的提高加工功效”提供了一个有力的理论支持 .     

超声波振动切削过程中切屑形成的位错机理

应用位错理论及ＳＥＭ观察,超声波振动切削由于附加了超生能量以激励起刀具的谐振,从而变静态刀具为以超声波频率冲击切削区的动态刀具而起作用,基冲击应力波可导致高的静态剪应力,激活位错,软化丸前材料,使材料易于成屑,并通过实验证明超声波振动切削具有传统的机械加工不可比拟的优异工艺效果。     

变进给切削过程的动态稳定性——关于韧性材料可靠断屑方法研究之三

通过切削试验分析研究了变进给切削过程的动态稳定性,决定了颤振域限计算和测量了极限切削宽度和颤振频率。建立了重叠系数公式,找出了重叠系数与极限切削宽度之间的关系,用“仰制—激发—仰制”颤振的新假设来解释变进给切削过程的动态稳定性。并研究了在自激振动下强迫振动的影响,从而得出了变进给切削过程的动态稳定性高于匀进给切削过程的动态稳定性的结论。 最后还讨论了这一研究对实际生产的应用价值。     

犁沟,鳞刺,积屑瘤及它们之间的关系

本文的实验结果说明了已加工表面上的犁沟是积屑瘤前端切出来的,犁沟的横截面廓形能在150～310mm或更长的切削路程上保持不变。实验结果还说明积屑瘤比鳞刺稳定100倍以上。本文作者对鳞刺形成作了实验观察,发现节状切屑、积屑瘤和切削刃钝圆均能导致鳞刺的形成;并认为这三种原因导致的鳞刺的形成的过程和机理在本质上也是相同的;节状切屑、积屑瘤和切削刃钝圆之所以能导致鳞刺,完全是由于在它们的前方都能形成层积金属。     

描述切削过程动态稳定性的一个非线性理论模型

本文分析了切削过程中影响机床颤振的几个非线性因素;基于这几个非线性因素,建立了一个描述切削过程动态稳定性的非线性理论模型.文中还采用描述函数方法研究了切削系统的动态稳定性.     

金属切削中切屑的显微组织变化

本文采用爆炸快速落刀法获得切屑标本,对40CrMo钢退火状态下,不同切削速度的切屑,运用扫描电镜和光学显微镜分析了切屑的第一变形区和二第变形区的组织变化,指出了切削速度为46m/min下,第一变形区的组织已有部分发生回复和再结晶; 第二变形区部分组织已发生奧氏体化,随后转变为马氏体,由此可以得出第二变形区同时发生了塑性变形、加工硬化和回复,再结晶,奧氏体化的典型热加工特征。从物理冶金方面来说,是“微区热加工”过程。