扁钻加工过程的分析模型──2任意钻尖角扁钻切削力的计算(英文)

钻尖的几何参数对扁钻的切削性能有着显著的影响．文中对扁钻主切削刃和横刃的几何角度进行了精确的分析，并建立了主切削刃的轴向力和扭矩的计算模型．在该模型中考虑了切削速度和进给速度沿主切削刃变化的影响，可应用于任意钻尖角的扁钻加工过程的分析．研究和试验表明，主切削刃的轴向力和扭矩的预测值与实际加工的测量值具有较好的一致性．     

扁钻加工过程的分析模型

钻尖的几何参数对扁钻的切削性能有着显著的影响。文中对扁钻对主切削刃和横刃的几何角度进行了精确的分析，并建立了主切削刃的轴和和扭矩的计算模型，在该模型中考虑了切削速度和进给速度沿主切削刃变化的影响，可应用于任意钻尖角的扁钻加工过程的分析，研究和试验表明，主切削刃的轴向力和扭矩的预测值与实际加工的测量值具有较好的一致性。     

Si3N4基陶瓷刀具切削45钢切削参数优化

【目的】Si₃N₄基陶瓷刀具被广泛应用于难切削材料的连续或间歇切削，研究陶瓷刀具的角度和切削用量对分析Si₃N₄基陶瓷刀具切削性能的影响规律及优化切削参数选择具有重要意义。【方法】通过正交仿真试验来研究Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时应力场和温度场变化，确定Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时刀具角度和切削用量。【结果】刀具前角选择1°和-3°，主偏角选择30°和45°，后角选择0°和5°，刀具刃倾角选择-2°和0°。【结论】刀具角度优化选择前角γ₀=-1°、后角α₀=0°、刃倾角λ_s=-2°、主偏角K_r=30°。切削用量推荐参数为切削速度v为100-150 m/min、切削深度a_p=0.15 mm、进给量f=0.15 mm/r。     

切削方向毛刺生成机理及其控制

以切削运动和刀具的切削刃为基准对切削方向毛刺进行了分类,并对其生成机理及主要影响因素进行了实验研究和相应的理论分析,揭示出切削方向毛刺的主要形式及其形成过程,给出了表示切削方向毛刺产生撕裂时的重要物理量——界限切削深度叫α_pI.同时,还提出了抑制切削方向毛刺的若干措施,开发出了几种控制或减小切削方向毛刺的新方法.     

新型超声振动切削装置研究

分析并计算了超声振动切削所需的功率,提出了采用高效的压电换能器以及直接驱动刀具的振动的新型超声振动切削装置进行超声切屑的新方法,实验结果表明,该方法能有效地提高机械精密加工表面质量和精度。     

振动钻削的局部断屑特性

该文打破了传统上一直认为零相位差振动钻削不能断屑和这种情况下振动钻削效果不明显的错误观点.理论和试验证实了零相位差及其邻域内的振动钻削在一定条件下可以实现断屑,尤其特殊的是还可以实现局部断屑.而且在钻削铝等软质金属材料的小深孔时,1/2局部断屑的切屑处理效果最佳,从而为这类材料的小深孔钻削提供了新的切屑处理方法,同时也丰富了振动切削的理论.     

刀具前角对切屑形成过程影响的试验研究

在HY-025高精度专用车床上,采用不同前角的硬质合金刀具进行薄切削铝合金试验,通过NACE-10型高速摄影机发现:随着刀具前角增大,切屑的卷曲变形程度逐渐降低,切屑的流动方向朝已加工过的表面偏转,切屑从产生到断裂的时间变长.研究表明当前角γ=10°时,切屑的变形和流向比较合理,有利于降低已加工表面的粗糙度.     

机械加工过程中的深孔加工方法分析

<正>在机械加工中,深孔是指孔深与孔直径之比L/D为5~10的孔。深孔加工属于机械加工难点,其工艺复杂,一般采用半封闭式切削加工的形式,加工中的散热、冷却和排屑是需要重点解决的问题。一、深孔加工的工序特点1.要判断切削过程是否正常。不能通过查看刀具的切削状况,只能根据经验产看仪表、声音以及看切屑等外部的现象来进行判断。2.支撑和导向的重要性。由于深孔自身长径较大,要求使     

金属切削刀具前、后刀面摩擦状况的数值模拟

采用数值模拟技术,成功地模拟出了自由直角切削中刀具前、后刀面的摩擦状况,并模拟出切屑形成及计算出刀-屑摩擦面上接触对各节点的等效应力值;同时对有限元建模及计算过程进行了深入的阐述.通过剪切角的仿真计算结果和用快速落刀实验得到的实验数据的比较证实了该方法的可行性.     

RPFEM在正交切削分析中的应用研究

针对典型的正交切削工艺过程,采用分析静态大变形过程的Lagrange描述法,建立了基于平面应变假设的正交切削过程的刚塑性有限元(RPFEM)分析模型;自行开发了模拟切削变形过程的刚塑性有限元分析程序,详细分析了正交切削变形全过程,计算出了变形体内部的网格变形图和速度场、应力场和应变场的分布结果和成形力随行程(时间)的变化曲线;对切削模拟过程中相关技术问题如切屑与基体材料分离准则、切屑与前刀面脱离判据等进行了系统的探讨;在网格重新划分时,采用面积加权平均和体积加权平均相结合的算法,实现新、旧网格体系之间参数的传递;以刨削为例完成了常温条件下铝试件模拟试验,试验结果证明了数值模拟的正确性.     

基于有限元的麻花钻钻孔过程研究

为了研究麻花钻钻孔成形机理,将麻花钻的钻孔过程划分成三个阶段.采用有限元分析软件Deform3D对麻花钻的钻孔过程进行仿真研究.对仿真过程中涉及的相关技术与关键参数的设置进行了分析,通过建立钻孔有限元模型,模拟麻花钻钻孔过程中切屑的形成,分析了麻花钻钻孔过程中切削力的变化规律,并对钻孔过程中切削温度和刀具磨损的分布情况进行了预测.     

基于能量法的球头铣刀力学建模技术的研究

从球头铣刀切削过程中能量不变这一机理出发,系统地研究了球头铣刀切削刀的力学性能,并以严格的数学手段推导出一种基于能量法的新型力学模型,以克服目前国内外铣刀力学建模主要依赖于正交切削实验的缺陷.试验结果表明本文所提出的力学模型能精确地预测球头铣刀切削时的三向受力,具有重要的工程实用价值.     

基于离散元法对冷硬铸铁切削过程的模拟与工艺优化

运用离散元方法对冷硬铸铁正交切削过程进行了模拟.利用PFC2D商业离散元软件建立了二维平面模型,分析了低速切削时不同的切削速度、不同的切削深度对切削力的影响.模拟结果表明,在低速切削时,切削力随切削速度的提高而增大,随切削深度的增大而增大.将计算结果与其他结果进行了比较,发现二者比较接近.进而说明离散元方法模拟脆性金属低速切削过程是可行的.利用模拟的结果对切削工艺进行了优化.     

切削时段钻头工作角度变化的研究

在轴向振动钻削过程中,各切削参数的变化对钻头的工作角度会产生很大影响.由于刀具是断续切削的,所以首先求解切削的起终点,进而计算在切削时段内刀具的工作前后角,结合金属切削理论,分析加工参数的合理性,给出了振动钻削参数选择的理论依据.     

车削加工过程的模糊控制

针对车削加工过程控制的复杂性,将模糊控制技术应用于车削加工过程.建立车削加工过程的模糊自适应控制系统,以恒切削力为控制指标,设计了车削加工过程模糊控制器.在MatLab软件平台上对控制系统进行仿真,取得了很好的控制效果,为实现加工过程的恒力切削提供了一种有效的方法.     

分形在钻头磨损切削力特征提取中的应用

针对钻削过程切削力的变化特点,提出一种用分维数描述信号复杂性的新方法.从工程应用角度介绍了离散时间序列盒维数和信息维数的计算方法,通过对三种仿真信号分维数的计算,揭示出分维数与信号复杂程度之间的内在联系,并通过实验研究了刀具在整个磨损历程中切削力信号分维数的变化规律.结果表明:随着钻头磨损的增加,切削力信号分维数呈下降趋势,运用切削力信号的分维数特征可有效实现钻头磨损状态的监测.