自动线刀具断屑方法的研究

在自动线生产中，经常遇到的而且需要很好解决的一个重要问题就是可靠断屑问题，本文比较系统概述了现有自动线上断屑的基本方法，并且讨论了新的断屑方法和措施，指出各种断屑方法的主要特点，以及适用范围。为能够很好解决自动线生产中不同的切削条件下，切屑折断问题，提供方便，并且对断屑机理的深入研究，对切屑折断条件认识的进一步深化，对新型断屑槽、断屑装置的研制与开发等无具有十分重要的意义。     

车削奥氏体不锈钢刀片断屑槽研究

不锈钢是典型的难加工材料.对不锈钢材质的可切削性进行分析,明确其难加工的本质原因,并介绍一般车刀刀片前角和断屑槽的选择要求.通过车削实验对3种基体材质相同断屑槽不同的刀片进行对比,用三向测力仪测定相同切削用量下3种刀片的切削力,并观察切削区域切屑的产生、流出、卷曲和折断过程及刀片后刀面的磨损情况.由实验获得了1种最适合车削奥氏体不锈钢材料的槽型.     

二维断屑槽的断屑界限及其判别式的研究

本文通过用二维断屑槽加工1Cr18Ni9Ti不锈钢的断屑试验,得出了极限进给量和极限切削深度的经验公式。并分析了主偏角、槽宽、刀尖圆弧半径、切削速度等因素对切屑折断界限的影响规律。同时,在试验的基础上推出了切屑折断的判别式。这可供用二维槽型刀片加工不锈钢时,判断切屑是否折断或根据加工条件选择合适的刀片时参考。     

断屑器导电加热切削的研究

本文根据传统导电加热切削存在生产率低，且易烧蚀刀具等问题，提出通过断屑器导电块引入电流进行电加热切削．理论分析及实验结果表明，对于切屑呈带状的难加工材料，断屑器导电加热切削能够克服传统电加热切削存在的问题，是一种有效的新加工方法。     

切屑的三维卷曲流动

提出切屑存在着三维卷曲,即上卷、侧卷和扭卷,并提出了一种新的描述三维切屑形态的数学方法和分析复杂前刀面(断屑槽)的几何形状对切屑形态影响的方法,最后通过试验进行了验证.     

低温冷风射流对断屑影响的实验

在机械切削中采用低温冷风射流代替传统切削液不仅能起到有效的冷却和润滑作用,而且能避免对环境的污染.为了弄清冷风射流下切屑的出流方式及特征,通过对45钢的干式切削和低温冷风切削对比实验,探讨了低温冷风射流对切屑折断的影响.实验表明,在有效冷风压力和温度范围内,冷风射流能有效地扩大断屑区域,而冷风的吹入角度对断屑的影响作用是不同的.通过实验获得了最佳的射流吹入角度、冷风温度影响范围和冷风工作压力范围,为工业化生产提供了依据.     

基于螺旋面钻头振动钻削实验研究及机理分析

通过振动钻削实验装置,采用普通麻花钻和螺旋面钻头在不同的振动钻削参数下对高温合金和碳钢进行振动钻削实验,分析基于螺旋面钻头普通钻削和轴向振动钻削条件下不同的断屑效果.并针对钻削中轴向钻削力和扭矩进行实验研究和理论分析,研究普通麻花钻和刃磨螺旋面麻花钻对加工过程的不同影响.实验结果表明:与普通钻削所得的切屑比较,振动钻削有利于断屑,切屑体积小,排屑顺畅;复杂螺旋面振动钻削中轴向力与扭矩比普通麻花钻小,其轴向力的变化过程也比普通麻花钻平稳.     

复杂三维槽型刀片的断屑性能

对５种国产复杂三维槽型刀片的断屑性能进行了试验研究，并对三维槽型的要素的断屑机理及断屑特点进行了分析。     

微机数控车床断屑加工方法的探索

本文提出并经实践验证了一种可应用于数控车床的断屑加工方法。将恒速进给运动改变成周期性变速进给运动,从而使车屑呈短节型而避免了缠绕工件的现象。该方法适用于任何产生连续切屑的加工类型。     

槽形和球形坑前刀面刀具折断薄切屑作用的探讨

精密自动化金属切削加工中,薄切屑的折断问题是急待解决的问题。本文根据日本横滨国立大学提出的曲面形前刀面刀具,研制了槽形、球形坑等曲面形前刀面的刀具。通过实验和讨论,得出:双球形坑前刀面刀具折断薄切屑的作用最好,可折断最小进给量为0.03毫米/转的切屑,切深小于3.5毫米的范围内,均有良好的断屑效果。这对精加工的生产效率和加工质量有实际意义。     

轴向超声振动辅助钻削机理与试验研究

针对传统钻削过程中经常出现断屑、排屑困难以及加工质量差等问题, 提出了轴向超声振动辅助钻削加工方法,并研究了其运动特性和断屑机理.利用自行设计的轴向超声振动辅助钻削系统对45号钢进行了传统钻削与轴向超声振动辅助钻削的对比试验.从孔的粗糙度、表面微观形貌、切屑形态等方面进行研究.结果表明,相对于传统钻削,轴向超声振动辅助钻削能有效降低孔表面粗糙度,改善孔表面微观形貌.另外,对试验结果进行方差分析,结果显示主轴转速和超声振幅对孔表面粗糙度有显著影响,其中当振幅在20μm,主轴转速在450r/min时加工效果最好.     

切屑的动态不稳定性与动力学断屑机理

本文研究了切削过程中,螺旋状切屑绕其轴线高速旋转时的不稳定性问题,并根据动力学的原理对切屑的折断机理进行了分析,提出了一种车削中碳钢时有实用价值的新的断屑方法。文中还推导了切屑折断长度的预测公式,指出了如何调整切削参数以促使切屑折断成具有一定长度的螺线圈。     

高速铣削镍基高温合金GH3039切屑变形研究

为探讨高速切削中切屑的微观形态和变形机理,以镍基高温合金GH3039为基体,采用单因素铣削实验的方法,对锯齿形切屑变形机理及切屑进行了相关研究。分析了高速铣削状态下锯齿形切屑的演变过程,切削参数的改变对锯齿形切屑的影响,使用Digimizer测量软件对不同切屑参数下的切屑进行测量分析。结果表明：在高速铣削加工状态下,切屑形态为锯齿形切屑,并随着铣削速度的提高,锯齿形切屑频率增高,铣削深度和每齿进给量对切屑形态无太大影响;剪切角随铣削速度的增高而增大,锯齿化程度越来越高;铣削速度的变化对切屑有决定性的影响,是形成锯齿形切屑的重要因素。     

钢的切屑变形和断裂

通过光镜(LM)与扫描、透射电镜(SEM、TEM)研究碳钢在机械加工中,切屑形成过程的变形与断裂特征。单相与多相合金材料的断裂行为有所差别,单相合金仅有一个断裂部位,它位于刀尖处,已加工表面与切屑交界,切屑的形态取决于该断裂行为;多相合金有第二个断裂部位,位于刀屑底部与刀具前刀面交界处,是产生积屑瘤(BUE)的基本条件之一,并影响工件表面加工质量。     

工程陶瓷磨屑形成机理及磨削模型

从单颗金刚石磨料磨削工程陶瓷材料的试验入手,用扫描电镜观察陶瓷磨痕形貌,对陶瓷磨屑形成过程的表面裂纹、塑性变形及重结晶机制进行分析。提出工程陶瓷的磨削模型可划分为3个变形区:脆性崩碎区,非弹性变形区和残留破坏区。磨削过程为3个阶段:弹性变形及有限非弹性变形阶段、裂纹生长及扩展阶段和切屑形成阶段。     

流屑角变化规律研究

在分析切屑横向流动及切削刃干涉对流屑角影响规律的基础上，通过试验并利用回归分析的方法，建立了在一定范围内实用的流屑角计算公式，试验表明：流屑角随主编角ｋ，和刃人倾角λｓ的增加显著增加，并随背吃刀量ａｐ的增加有所减少，而副偏角ｋｒ，刀尖圆弧半径ｒｅ及进给量ｆ的影响不大，此结论为控制切屑流出形态提供了理论依据。     

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。     

高强度钢正交切削过程中剪切变形局部化研究

通过正交切削实验对高强度钢30CrNi3MoV锯齿形切屑内剪切变形局部化的临界切削条件和绝热剪切带的分布规律以及微结构特征进行了研究．结果表明,因切屑剪切区内发生剪切变形局部化,在一定临界切削速度下切屑由带状屑转变为锯齿形切屑;对临界切削速度的理论预测和实验结果基本一致．随着切削速度的增加,剪切带的宽度和间距随之减小．在锯齿形切屑内发现两种剪切带即形变剪切带和白色剪切带．TEM观察表明,白色剪切带中心为等轴晶粒,剪切带内的组织结构经历了一系列复杂的演变过程．     

拉刀使用中影响切屑形状的主要因素

在拉削过程中切屑形状的好坏直接影响加工表面的质量和拉刀的使用寿命,经过长期对拉刀的试拉实验以及用户使用情况反馈的总结,得出影响切屑形状的主要因素主要有6点:被拉削材料、齿升量、切削速度、容屑槽形状、刀刃形状、切削液。     

不锈钢,高温合金超声波振动车削试验研究

本文分析了不锈钢、高温合金的加工特性并介绍了超声波振动切削的优点。对超声波振动车削不锈钢和高温合金的表面粗糙度、表面加工硬化、切削功率以及切屑形态等进行了试验。试验结果表明,超声波振动切削不但可显著降低切削力、切削温度,而且明显改善了加工表面的质量和断屑的效果,是加工难加工材料的一种有效的方法。