纳米复相陶瓷刀具性能研究

纳米复相陶瓷刀具材料的研究成功有望从根本上解决陶瓷材料的脆性问题,比起传统陶瓷刀具材料,它具有更高的抗弯强度、断裂韧性等力学性能。本文介绍纳米复相陶瓷的增韧补强机理;对研制高性能纳米陶瓷刀具材料需考虑的主要因素进行了探讨。     

论发展硬质合金高档刀具的必要性

高效、高精度硬质合金刀具是一种以高性能硬质合金材料为基础的精密刀具．是钨材料产业链中技术含量和附加价值最高的产品．也是支持先进制造加工技术发展的关键工具。     

表面沉积技术在高速钢刀具上的应用

“工欲善其事,必先利其器”。在机械加工过程中,要高质量、高效率地进行切削加工,就要求有高质量、高性能的生产工具,包括金属切削机床、金属切削刀具、夹具、模具和量具等。刀具是直接对零件进行切削加工的,刀具的性能和质量的优劣,直接影响切削加工的效率、加工精度、表面质量和刀具的使用寿命。从某种意义上讲,切削刀具的水平,还代表着社会和国家的技     

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.     

面向钛合金结构件的铣削刀具性能评价

航空钛合金结构件具有材料和结构双重难加工特性,选择刀具时既要考虑刀具/工件在材料方面的匹配,又要关注刀具/工件在结构方面的匹配.针对目前国内航空制造业在钛合金结构件高性能加工方面对铣削刀具选择及评价的迫切需求,在已有研究的基础上设计了综合考虑航空钛合金结构件难加工特征的典型基准件模型,基于模糊数学理论分别构建了粗、精加工刀具性能模糊综合评价模型,并进行了基准件模型铣削试验,应用所构建的综合评价模型对铣削刀具性能进行综合评价与分析.研究结果表明,所构建的基准件模型和模糊综合评价模型可以准确、快捷地评价铣削刀具性能.     

锯齿形PDC刀具的破岩特性及温度场

聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact, PDC)刀具的结构是影响钻头性能的重要因素,锯齿形PDC刀具性能较好但研究较少,缺乏相关理论支撑。因此,基于弹塑性力学及Drucker-Prager准则构建了刀具与岩石的有限元模型,对锯齿形PDC及常规PDC刀具的破岩和温度场进行对比研究。结果表明,锯齿形PDC通过剪切和犁碎的方式破岩,有效且明显提升了破岩效率。锯齿形PDC较常规PDC切削力均值减小约20%,波动明显更小。后倾角变大,其切削力增加,破岩比能先增加减小又增加,存在最佳后倾角10°～15°;切削深度增大,切削力变大,破岩比能先减小后增加,存在临界切深1.5～2 mm;锯齿数增加,刀具的切削力与破岩比能先增加后减小,3个锯齿为最佳。温度场研究结果表明,锯齿形PDC比常规PDC刀具散热面积大,热稳定性更好,工作参数与温度变化之间存在规律。研究深度揭示了锯齿形PDC刀具的破岩特性以及温度场,对PDC刀具优化及高性能钻头布齿具有较为重要的指导意义。     

CVD金刚石的机械加工工具应用

CVD金刚石是纯多晶结构,具有优异的物理和化学性能,综合了天然金刚石和聚晶金刚石的优点,非常适合制作各种高性能的机械加工工具,具有很广阔的发展空间.CVD金刚石机械加工工具应用主要包括三个方面:拉丝模、砂轮修整器和超硬刀具.     

高效加工在航空机匣零件制造中的应用

航空机匣零件的制造质量和加工效率是影响高性能航空发动机研制的重要环节。为突破国外对航空机匣制造技术的封锁,本研究针对航空机匣结构复杂、易产生加工变形、材料难加工等特点,重点研究了装夹方式、刀具选择及快速CAM等关键技术,通过大量实验对特征单元的加工工艺参数进行了优化,制定了高效加工工艺方案,并在某型号航空发动机高压涡轮机匣制造中进行了实例验证,提高了该类零件的生产效率。研究成果对于提高我国高性能航空发动机制造技术水平具有重要意义。     

不锈钢填料三维翅结构的犁切/挤压成形工艺

为得到高性能的不锈钢填料,采用犁切／挤压翅化加工新技术在用于填料的不锈钢薄带表面加工出三维茸状翅结构,分析三维翅结构的犁切／挤压成形过程,研究刀具和工艺参数对翅成形的影响规律．结果表明,成翅过程可分为犁切、挤起和挤裂成翅3个阶段;影响翅成形的主要因素为刀具的挤倾角、挤刃宽和犁切／挤压深度;在一定范围内,随着挤刃宽和犁切／挤压深度的增加,翅的高度也增加,而挤倾角对翅高的影响不显著．     

基于虚拟组装快速配刀的功能开发与实现

目前我国的刀具管理软件虽然在一定程度上能够满足刀具管理的业务需要,但刀具管理系统普遍缺少对刀具三维模型的图形处理能力,影响到对刀具的有效管理与使用.为减少刀具实际试装配次数、提高装配准确性,结合网页、计算机辅助设计(CAD)技术,在刀具管理系统的刀具组装模块中添加刀具虚拟装配功能.实际装配刀具前,需在本系统的刀具组装页...     

刀具补偿功能在数控加工中的应用

<正>刀具补偿功能能实现按零件轮廓编制的程序控制刀具中心的轨迹,以及在刀具半径和长度发生变化(如刀具更换、刀具磨损)时,可对刀具半径或长度作相应的补偿,而不需要修改程序。编程指令有:①G40:取消刀具半径补偿,沿程序路径进给;②G41:左偏刀具半径补偿,按程序路径前进方向刀具偏在零件左侧进给;③G42:右偏刀具半径补偿,按程序路     

车削氧化锆工程陶瓷中刀具几何参数对刀具磨损的影响

为研究刀具几何参数对车削可加工陶瓷的刀具磨损影响,以氧化锆工程陶瓷为加工对象,以刀具的体积磨损量作为刀具在不同几何参数下磨损程度的衡量标准,通过YG6刀具的外圆车削实验,研究了刀具前角、后角以及刀尖圆弧半径对刀具磨损的影响.实验结果表明:刀具的磨损形式主要是黏着磨损,并伴有部分磨粒磨损;刀具体积磨损量随前角变大,先缓慢...     

FMS刀具寿命优化管理研究

刀具的磨损与具体的加工状态直接相关,在一般的ＦＭＳ刀具管理中,大多采用切削时间累加的方法进行刀具寿命管理,此法难于准确衡量刀具的磨损。该文首次提出刀具相对磨损率的概念,采用建立切削数据库的方法,得到刀具相对磨损率的计算公式,并应用于ＦＭＳ刀具管理中,以进行刀具寿命的优化管理。实例计算表明,此方法是可行的。     

浅谈数控铣床对刀和加工程序的简化

在数控铣床上进行轮廓加工时,因为刀具的半径使刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合,如不考虑刀具半径,直接按照工件轮廓编程,就会造成加工出的零件尺寸比图样要求有一个刀具半径的尺寸之差,为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径,这就是所谓的刀具半径补偿指令。应用刀具半径补偿功能时,只需按工件轮廓轨迹进行编程,然后将刀具半径值输入数控系统中,执行程序时,系统会自动计算刀具中心轨迹,进行刀具半径补偿。     

硬质合金刀具和涂层刀具车削加工Ti-6A1-4V的性能研究

采用硬质合金刀具和硬质合金涂层刀具在低速和高速两种切削状态下进行Ti-6Al-4V的车削对比试验,通过对两种刀具的刀具寿命和刀具的磨损形貌进行观察分析,研究硬质合金刀具和涂层刀具在不同切削状态下的切削性能。     

硬质合金刀具和涂层刀具车削加工Ti-6Al—4V的性能研究

采用硬质合金刀具和硬质合金涂层刀具在低速和高速两种切削状态下进行Ti-6Al—4V的车削对比试验,通过对两种刀具的刀具寿命和刀具的磨损形貌进行观察分析,研究硬质合金刀具和涂层刀具在不同切削状态下的切削性能。     

金刚石和氮化碳涂层刀具加工高硅铝合金

为提高硬质合金刀具加工高硅铝合金的生产率及使用寿命,文章采用金刚石薄膜刀具和氮化碳涂层刀具来对比硬质合金刀具加工高硅铝合金的加工性能;试验结果表明,金刚石薄膜刀具干切削加工的表面粗糙度值较小,氮化碳涂层刀具干切削高硅铝合金与金刚石薄膜刀具相比,积屑瘤较小,是适合加工高硅铝合金的刀具材料。     

齿轮曲面倒角刀具几何建模与调整仿真

针对齿轮齿端曲面倒角加工面临的两个主要难题——成形刀具设计困难和加工过程中刀具的位姿调整费时费力,分析了成形刀具的几何结构和倒角加工过程的特点,建立了倒角加工的几何模型,推导出刀具刀刃回转面的几何模型和数学表达式,为刀具设计提供了理论基础．同时进一步简化了刀具的几何模型,以便于成形刀具的设计与刀具调整．在Pro／Engineer环境下,应用Pro／TOOLKIT开发工具,开发了刀具参数计算及仿真系统,为刀具的设计及倒角加工刀具位姿的调整提供软件工具支持．     

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.     

不同形状的表面织构刀具仿真车削 Inconel 718 合金研究

目的 针对目前车削 Inconel 718 镍基高温合金主要面临的可加工性差和刀具磨损两个问题,提出表面微织 构技术进行刀具设计与制备。 方法 首先建立微织构刀具的理论刀-屑接触长度模型,其次,利用理论刀-屑接触长 度模型,建立表面织构刀具切削力的理论模型以及切削热的理论模型;最后,根据理论刀-屑接触长度的变化规律, 对微织构刀具的切削力、切削温度进行理论分析,并最终建立有限元仿真模型。 结果 通过有限元仿真结果表明微 织构刀具比硬质合金刀具的车削性能要好。 结论 与硬质合金刀具的切削力对比,微织构刀具的三向切削力均偏 小;且轴向力、径向力在一定范围内波动,主切削力呈增长趋势。 与硬质合金刀具的切削温度对比,微织构刀具可 以降低切削过程中切削热,且圆形微织构刀具是 3 种微织构刀具中切削温度最低的;与硬质合金刀具对比,表面微 织构可以降低刀具表面磨损问题,减少刀具与切屑的挤压作用和摩擦作用,且不同形状的表面织构产生的磨损深 度不同。