基于有限元仿真的刀具几何参数优化

为了研究干式切削加工中刀具几何参数对难加工航空材料加工过程和表面质量的影响,建立了二维正交切削有限元模型.利用Advant Edge FEM仿真软件模拟了立方氮化硼刀具干式车削高温合金GH169的过程,分析了刀具前角、后角、刃口钝圆半径对工件表面残余应力的影响.采用矩阵分析法对刀具几何参数对切削力、切削温度和最大残余拉应力的综合影响进行分析计算,得到了最优刀具几何参数组合,延长刀具寿命的同时改善了工件表面质量.     

基于3D模型的螺纹铣削加工仿真有限元分析

螺纹铣削作为一种先进的螺纹加工方法,研究其加工过程中切削力和切削温度的变化规律对提高刀具使用寿命及被加工表面质量具有重要的现实意义。以某可转位螺纹铣刀铣削加工45#钢为研究对象,在三维设计软件Pro/e中建立刀具三维实体模型,并导入金属切削工艺有限元软件AdvantEdge中进行铣削加工模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,对比分析了不同进给量的选择对切削力和切削温度的影响,分析结果为实际螺纹铣削加工及其进给量的选择提供参考。     

浅析数控铣加工中的刀具和切削用量的合理选择

在手工编程或借助CAM软件进行数控编程的过程中,刀具的选择和切削用量的确定十分重要,它不仅影响被加工零件的表面质量,而且影响刀具的使用寿命,甚至可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以,在编制加工程序时,选择合理的刀具和切削用量,是提高被加工零件的表面质量,延长刀具使用寿命,编制高质量加工程序的前提。     

固体润滑剂的作用机理和应用

摩擦与磨损在材料加工过程中是一大障碍,它们损害刀具,增加功率消耗,并且磨损的磨粒污染了加工材料。在切削加工过程中,刀具的前、后刀面不断与切屑和工件发生剧烈摩擦,接触区处于高温、高压状态。发生在刀具上的摩擦与磨损会造成刀具钝化失效,使切削无法进行,发生在工件上的剧烈摩擦则会使加工表面质量恶化。为减轻切削加工时的摩擦与磨损,普遍采用的方法是在切削加工中进行润滑。润滑的主要作用是改善切削过程的摩擦润滑状态,降低切削温度,从而延长刀具寿命、提高加工表面质量。     

机械加工表面质量初步探讨

前言 机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的.产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的加工质量.研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的.     

PCBN刀具切削淬硬轴承钢时工件硬度的影响分析

通过对PCBN刀具切削不同硬度GCr15轴承钢时切削力、切削温度、刀具磨损和已加工表面质量的试验研究,得到了工件硬度对上述各量的影响规律.结果表明,当工件硬度在HRC50左右时,刀具磨损严重且工件表面质量很差,说明PCBN刀具不适合切削中等硬度的轴承钢.     

斜刃特种回转面刀具的计算机仿真

论述了带斜刃的特种回转面刀具的几何结构和生成原理。并在Ｓｕｎｓｐａｒｃｓｔａｔｉｏｎ工作站上利用Ｉ－ＤＥＡＳ软件模拟了实际加工过程。     

车削加工温度检测系统研制

切削温度是影响切削加工过程中刀具状况和工件表面质量的重要物理量,但切削温度信号的获取与处理存在一些实际问题。本文设计了一套车削加工温度检测系统,该系统能够记录车削加工时切削温度的变化曲线,以及检测点温度的实时变化。     

斜刃特种回转面刀具有计算机仿真

论述了带斜刃的特种回转面刀具的几何结构和生成原理。并在Ｓｕｎｓｐａｒｃｓｔａｔｉｏｎ工作站上利用Ｉ－ＤＥＡＳ软件模拟了实际加工过程。     

超声振动条件下碳化硅抛光过程的分子动力学模拟

为了深入探讨在超声振动条件下立方碳化硅化学机械抛光过程中原子层面的材料去除机制,利用分子动力学方法建立碳化硅原子模型,以分析超声振动对刻划加工过程中碳化硅的晶体结构、温度、法向力和切向力的影响规律,并分析了超声振动频率对化学机械抛光质量及材料去除率的影响.结果表明:在刻划加工过程中碳化硅的局部出现了非晶态变化;超声振动的引入将大幅降低磨粒所受平均切向力和平均法向力,从而有利于刻划加工的进行及其表面质量的提高;在给定的模拟参数条件下,80GHz的超声振动频率最有利于提高材料去除率和加工表面质量,即当振动频率超过一定值后,超声振动对材料去除率和表面质量的影响不大.     

剃前滚刀的计算机包络模拟

为了提高齿轮的加工精度,改善剃齿刀具的工作条件,用Visual LISP语言编程进行AutoCAD软件二次开发,对剃前滚刀齿形进行参数化建模,从而实现了齿轮加工过程的计算机包络模拟,最终预见性地验证了剃前齿轮滚刀齿形设计的正确性.     

刀具几何参数对已加工表面残余应力影响的模拟

建立了平面应变状态下的正交切削模型,并基于热-弹塑性有限元理论和改进的Lagrange方法,利用有限元软件对切削过程和残余应力的获得过程进行模拟,得到了已加工表面残余应力的分布规律,以及刀具前角和刀刃圆弧半径对残余应力的影响规律。研究发现,残余应力的数值随着圆弧半径的增大而增大,随着刀具前角的增大而减小。本文的结论可为调整和控制残余应力、提高已加工表面质量提供指导。     

刀具直径和磨料粒度对微铣磨表面粗糙度的影响

微尺度铣磨复合加工是一种兼具微铣削与微磨削特点的新型加工工艺.为给微铣磨复合刀具参数优化提供理论依据和数据参考,用立方氮化硼(CBN)微铣磨复合刀对不同材料进行微铣磨复合加工试验,并与微铣削加工进行对比,研究刀具直径和磨粒粒度对工件表面质量的影响规律.结果表明:选择合适的刀具参数能使微铣磨复合加工表面粗糙度达到亚微米级,且优于微铣削表面质量;在一定范围内减小磨粒粒径或增大刀具直径能够提高微铣磨复合加工的表面质量,且磨料粒度对表面粗糙度的影响更为显著.     

钛合金铣削加工的切屑形态仿真及实验研究

为改善钛合金TC4可加工性、降低刀具磨损、提高工件表面质量,探寻刀具前角及切削速度的变化对切削力和切削温度的影响规律。通过改变刀具前角和切削速度,采用AdvantEdge FEM软件和单因素实验方法对钛合金TC4切屑的形成过程进行二维模拟,研究锯齿形切屑的形成机理。仿真与实验结果表明:随着刀具前角增大,切屑的锯齿化程度降低,切削力和切削温度呈下降趋势;随着切削速度的增大,切削力呈缓慢下降趋势,而切削温度呈明显上升趋势。该研究验证了仿真的可行性,为优化铣削钛合金TC4刀具几何参数及切削用量的合理选择提供了参考依据。     

合理选用刀具、提高产品表面质量

介绍了刀具选用与产品表面质量的关系,探讨了如何合理选用刀具的角度,提高产品的表面质量的方法.     

斜等距曲面及其在异形曲面加工中的应用

针对异型曲面的加工问题，引入了斜等距曲面的概念，并对其性质进行了分析，建立了锥状刀具磨削异型曲面的数学模型。根据被加工的曲面特征，通过计算机模拟其加工过程，来寻求最优的刀轴运动轨迹和刀具几何特征参数。     

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.     

38CrMoAl料筒高速深孔钻进研究

38CrMoAl料筒是注塑机关键零件，由于该材料韧性和强度较大，深孔钻进速度一直较低，限制了该产品的大批量生产，特别是大型产品。通过改进机床钻进系统和刀具结构，优化工艺参数，使钻进速度提高3—5倍，表面质量也有较大提高，且具有加工过程平稳，刀具寿命长等优点。     

基于Deform 3D的铣削力仿真试验验证研究

铣削力是导致铣削加工件变形及刀具磨损的主要原因,利用有限元软件进行铣削加工模拟仿真是预测切削力变化的重要方法;而任何金属切削仿真软件分析结果都会有一定的局限性,并不能完全的模拟实际加工过程.以铝合金高速铣削加工为研究对象,设计了其铣削方案,借助某经验公式计算并估计主切削力大小,并利用Deform 3D铣削仿真模块进行模拟加工得到铣削力数据,最后通过实际铣削试验验证仿真所得数据的可靠性,为仿真试验结果准确性提供依据.     

整体叶轮五轴数控加工与仿真优化研究

文章应用CATIA软件对整体叶轮进行了逆向造型设计,分析了整体叶轮的加工特点,制定了合理的加工工艺。同时,文章应用Cimatron软件对整体叶轮进行了加工程序的编制。在Vericut环境中,构建了DMU60monoBLOCK的五轴数控仿真平台,对整体叶轮进行了加工仿真,避免了实际加工过程中可能存在的碰撞和干涉,保证了NC程序的正确性。最后,通过刀具轨迹的优化,提高了整体叶轮的加工效率和表面质量,缩短了加工周期,降低了生产成本。