双刃斜角切削流屑角的研究

流屑角是金属切削过程中的重要特征参数。关于正交切削和单刃斜角切削以及前角和刃倾角都为零的双刃斜角切削的流屑角的研究比较成熟。而对于前角和刃倾角均不为零的双刃斜角切削流屑角的研究尚存在较大分歧。本文对前角和刃倾角均不为零的双刃斜角切削的流屑角进行研究,建立切削模型;根据切削深度和进给量的不同,该切削模型可导出两种不同的模型;系统地研究前角、安装倾角、刀尖角及进给量和切削深度变化时,流屑角的变化规律并用实验验证,结果表明,该模型可以用来预测双刃斜角切削流屑角。     

双刃斜角切削中流屑角的变化规律

流屑角是金属切削过程中的重要特征参数.目前,人们对于前角和刃倾角均不为0°的双刃斜角切削的流屑角尚没有形成统一的认识.文中研究了前角和刃倾角均不为零的双刃斜角切削的流屑角.通过建立切削模型,并根据切削深度和进给量的不同,导出两种不同的模型,系统地研究了前角、安装倾角、刀尖角、进给量和切削深度变化时流屑角的变化规律,并通过实验进行验证.理论预测与实验结果吻合得较好,说明所提出的模型可以用来预测双刃斜角切削的流屑角.     

制造金属纤维时的切削用量研究

在用大刃倾角切削法制造金属纤维的生产中,生产效率较低是制约该技术发展应用的关键问题。本文作者研制了一种新型刀具－大刃倾角多齿状刃刀具,大大提高了生产率。本文对新型刀具的切削用量进行了试验研究和理论分析,给出了可行的切削用量范围,可供实际生产中参考应用。     

PDC钻头切削齿工作角设计理论

分析了PDC钻头切削齿结构特点及工作过程,定义了切削齿的侧倾角和前倾角两个工作角,并建立了这两个角的计算模式.研究认为,PDC钻头切削齿的齿前角、装配角及侧转角,决定了其工作面的方向及侧倾角;齿前角、侧转角及切削齿齿刃上工作点的位置,决定了该点工作时的前倾角.侧倾角和前倾角的概念不同于侧转角和齿前角.     

基于大刃倾角刀具的玻璃切削加工机理

针对功能玻璃硬度高、脆性大、容易在已加工表面产生裂纹和凹坑的特性,提出基于大刃倾角刀具的玻璃切削加工方法.该方法能在亚毫米级的切削深度下高效地获得无裂纹和凹坑的完整表面.文中分析了大刃倾角刀具切削玻璃的机理以及刀具参数、切削用量对已加工表面质量的影响.实验结果表明:大刃倾角刀具切削玻璃时,表面粗糙度R_a达0.21μm,表面完整性优于传统的玻璃精磨时的表面;要获得较好的已加工表面质量,刀具参数和切削用量都存在一个较佳的取值范围.     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮刮削新刀盘设计

在弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的刮削加工工艺中，刮削刀盘需要采用大的负前角和大的负刃倾角，已有的“斜角直线造形法”为解决刀具的强度和易崩刃问题，要求刀具的负刃倾角的绝对值要尽可能大，而此时造形误差又有较大的增加，本文提出“斜角圆弧造形法”既保留了斜角切削刮削刀刃强度好和抗冲击性能好的优点，同时又使造形误差大大减小，抗崩刃能力也得到了增强。     

刀具的工作角度及其计算

本文分析了刀具在切削加工中几何角度变化情况，阐述了工作刃倾角、工作主偏角、工作前角、工作后角的准确概念．并导出其计算公式．     

斜角切削的力学温度刀具耐用度及工件硬化的新研究

大部分金属切削刀具均属斜角切削,故此斜角切削的研究对金属切削加工实在非常重要。有关直角切削的理论已有充分的发展,而直角切削其实是斜角切削的一个特例,故此斜角切削的研究结果,应当可以应用于直角切削。从文献看到的斜角切削研究报告大多数限于切屑的形式及基于单剪切面概念的力学研究,似乎斜角切削的研究远远不如直角切削深入。尤其是在斜角切削的温度,刀具耐用度或工件加工硬化方面更缺乏分析及研究。这篇论文为作者及其他合作研究者近十年来对这方面的报导,希望能籍此引起金属切削专家对斜角切削的兴趣。本文包括介绍一个简单而有效的流屑角的量度方法。其后利用滑移线原理构成剪切区的假想界限,作出力学的理解。实验证实这个新理解方法不但可代替单剪切面的理论,同时可计算切削刃前的平均压力。更可用“有效倾角”概念利用直角切削资料来预测斜角切削的切削刃前的平均压力。斜角切削的温度分析首次在这篇论文上介绍。剪切面与前刀面的热源可分为垂直与纵向两个分热源,其温度可分别从一个移动热源温度表内找出,随后利用叠加原理,建立一斜移热源方程式来计算斜刃切削的正确温度。至于刀具耐用度方面,实验结果显示,刀具刃倾角越大,刀具耐用度越高。用粘合磨损理论论证了后刀面磨损减少的原因为刃倾角增大而导致后刀面温度下降。这个现象可用后刀面斜移热源方法加以论证。在工件方面,工件因加工而导致表面硬化,往往影响到精加工的刀具耐用度。实验证实当切削刃刃倾角加大,工件加工硬化增高。这是由于剪切区因切削刃倾斜而产生一纵向剪切力,形成附加的材料硬化。作者介绍工件在斜角加工后加工硬化的简易估计方法。     

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。     

斜角切削刀具刃口曲率半径分析

采用微分几何的曲率分析方法,建立了斜角切削时刀具刃口的曲率半径在法剖面、主剖面与流屑平面内的表达式,讨论了刃口钝圆半径与刃倾角的关系,分析了曲率半径随刃倾角的变化趋势,并通过实例验证了刃口钝园半径与刃倾角的关系.结果可供刀具设计参考.     

PDC切削齿工作角度的精确计算与分析

根据PDC钻头切削过程的具体特点与有关的金属切削理论,给出了PDC切削齿的工作角度即前倾角和侧倾角的确切定义,推导了前倾角和侧倾角的精确计算公式,并分析了结构参数对前倾角和侧倾角的影响规律。这对PDC钻头设计、切削力计算和工作性能预测都具有十分重要的意义。     

振动钻削时麻花钻的刀具角度分析

结合低频轴向振动钻削,对麻花钻工作角度的变化规律进行了系统的分析研究,给出了各切削刃工作角度的理论计算公式,结果表明,振动参数取：a=(1~2)s,f/n=2.125~2.25时,可使麻花钻各切削刃在工作前角较大的情况下进行切,在工作前角较小的情况下空切,从而使排屑顺利,主切削刃后面磨损趋于均匀,与普通钻削相比,耐用度提高2倍以上。     

用陶瓷刀车削30CrMnSi时刀具几何参数的优化

本文介绍了优选陶瓷刀具几何参数的正交实验和回归分析法.所用刀具材料为AG_2复合陶瓷,试件材料为30CrMnSi.实验结果表明在实验条件下,前角γ_0和刀尖圆弧半径r_g对切削路程影响最大,主偏角K_r有一定影响,而刃倾角λ_s对切削路程的影响则不甚显著,根据实验结果优选了一组较合理的几何参数.     

PDC钻头切削齿工作角的设计方法

详细讨论了各种因素对PDC钻头切削齿的两个工作角(前倾角及侧倾角)的大小和方向的影响-根据PDC钻头的结构特点,在设计切削齿工作角时,将钻头分为四个区域,分别论述了各个区域切削齿工作角的设计方法和原则.研究认为,控制钻头各部位切削齿结构参数的变化,可以设计出满足要求的切削齿工作角.     

大刃倾角外园精车刀的工作原理

本文从理论上阐述了大刃倾角外园精车刀的工作原理,并采用了修光刃付后刀面的熨平作用来提高加工光洁度,同时介绍了获得负后角的调整计算方法。文中所采用的机夹可转位大刃倾角外园精车刀,具有结构简单、刃磨方便、刀片利用率高、加工质量稳定、能实现以车代磨等优点。     

相近刃缘条件下不同铲板结构的切削阻力研究

针对减小平面铲板切削倾角和加装水平铲刀2种方式,对平面铲板结构进行改进,并将2种方式得到的铲板分别视为简单铲板和复杂铲板。引入不同铲板结构刃缘相近的概念,使设计的3组简单铲板和复杂铲板具有相近刃缘前移距离,且平均前移距离分别为56.8,114.6和187.8 mm。以级配土为切削对象,采用自行设计的切削装置对3组铲板分别在30,60和90 mm这3种不同切削深度下进行土壤切削阻力对比试验。研究结果表明:有4组试验的简单铲板结构切削阻力小于复杂铲板结构的切削阻力,另有4组试验的2种铲板结构切削阻力基本接近,仅有1组试验的简单铲板结构切削阻力相对偏大。因此,在铲板切削刃缘相近的条件下,对于只考虑切削阻力的土壤切削过程,采用简单铲板结构代替复杂铲板结构是工程实际中有效可行的办法。     

三维复杂槽型铣刀片应力场的有限元分析

为提高铣刀的使用寿命，对波形刃铣刀片的应力场进行了有限元分析。通过铣削力实验，对不同切削参数下的波形刃铣刀片的铣削力进行动态采集，利用UC中的建模模块进行了波形刃铣刀片实体建模，根据切削力实验结果给出了边界条件，在波形刃铣刀片有限元模型上进行载荷加载，利用UG有限元分析模块，获得了波形刃铣刀片切削过程中切入、切出的瞬时应力场云图，显示了切削中铣刀片应力场的变化规律。结果显示：波形刃铣刀片的应力主要分布在主切削刃上，产生磨损，与实际情况完全吻合，为铣刀片优化设计提供了依据。     

铣削力建模与仿真

对螺旋刃周铣铣削力进行了建模,在建模中考虑了切削厚度变化对镜削力影响的指数关系,铣刀偏心对实际切削厚度、切入与切出角、铣削力波动的影响,并提出了用实测镜削力识别铣刀偏心和钝削力系数的方法。仿真的铣削力与铣削试验实测的铣削力达到非常好的符合。     

群钻圆弧刃的数学模型和几何角度分析

本文提出了一种根据基本型群钻圆弧刃前、后刀面的数学模型求圆弧刃刃形曲线和几何角度的方法,分析了群钻结构参数与几何参数之间的关系,以及圆弧刃上各点的主偏角K_r,刃倾角λ_s和主前角γ_o的分布,并对群钻与普通麻花钻的几何角度进行了比较。     

一种用于加工金属纤维的新型刀具的研究

介绍了一种用于连续型金属长纤维加工的新型刀具，该刀具的特点是具有大刃倾 角多齿状刃，可以同时切出多条纤维，既大大提高了生产效率又改善了金属纤维质量，本研究将促进金属纤维切削加工法技术的发展和应用。