切削2种易切钢刀具磨损机理研究

文章通过YT15硬质合金刀具在不同切削速度下切削硫系和钙硫系易切钢试验,研究了这2种易切钢的切削刀具磨损机理,由试验数据和电镜扫描图像的对比分析,得到试样的刀具寿命曲线和磨损形态。试验结果显示,切削速度对切削2种易切钢的刀具寿命影响都十分明显,硫系易切钢在切削速度150m/min时刀具寿命是钙硫系易切钢的1.5倍,而在200、300m/min时,两者的刀具寿命相当。2种易切钢试样的磨损形态大致相似,黏结磨损和扩散磨损是其主要磨损原因,在速度为150、200m/min时都出现了积屑瘤。     

钙及钙硫复合易切削结构钢易切削机理探讨

本文在固定条件下研究了钙及钙硫复合易切削碳素结构钢的切削加工性。研究结果指出:含微量Ca、S的易切钢Y45CaS的切削加工性得到了改善,一般优于含Ca易切钢Y45Ca与基础钢45钢。适量添加Ca、S可提高刀具的寿命,改善加工表面光洁度,减小切削力与改善切屑的控制。借助扫描电子显微镜、微区能谱分析仪与电子探针观察了这些钢中的非金属夹杂物以及切削时刀具表面上所形成的附着层,并讨论了其特性。此氧化膜主要由CaO、Al_2O_3与SiO_2所组成。进而分析了切削含微量Ca、S易切削碳素结构钢的易切削机理。由此证实,切削Ca—S复合易切钢时切削加工性得以改善的机理,在于刀具前刀面上形成之附着层减小了刀具——工件材料的直接接触,从而减少了摩擦并防止了硬质合金刀具的热扩散磨损。     

振动切削平均剪切角和普通切削剪切角的关系

基于切削过程中前刀面摩擦力降低的振动切削机理,本文提出了振动切削平均剪切角和普通切削剪切角的理论关系,并且通过实验得到了很好的验证。证实了振动切削前刀面摩擦状态的改善对切屑的形成有很大的影响.     

新型低碳高硫易切钢表面粗糙度的研究

文章通过切削试验对新型低碳高硫易切钢的表面粗糙度进行了研究,分析了工件材料、进给量、刀尖圆弧半径、切削速度对表面粗糙度的影响。研究结果表明:进给量和刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响较大,表面粗糙度随着进给量的增大而明显增加,随着切削速度的提高而有所改善;易切钢中O元素和S元素含量是影响表面粗糙度的主要因素,当O元素含量合适时可以改善工件材料基体中的硫化物形态,而硫化物在切削过程中可以起润滑作用,从而改善表面质量。     

剪切角新模型的研究

通过对切削区速度场的分布,给出了滑移材料单元的运动速度方程,建立了以速度场理论为基础的剪切角模型。该模型不但解决了二元切削时剪切角的计算,并首次给出了三元切削时法向剪切的计算公式,从而解决了三元切削时剪切角的计算问题。本文用此模型对切削实例进行了计算,得到了较满意的结果。     

计算机动画与仿真技术在金属切削变形教学中的应用

把计算机动画模拟和仿真技术应用到金属切削原理的教学中，利用图象、动画、声音播放等多媒体技术，演示金属削切变形区中金属晶粒的剪切、滑移和拉伸的过程、根据Ｍｅｒｃｈａｎｔ和Ｌｅｅａｎｄ Ｓｈａｆｆｅｒ公式以及切削力实验数据，动态仿真切削时摩擦角和剪切角的变化情况，并对两公式的计算结果进行比较。     

锯切过程力能参数的研究

本文由锯切过程中踞屑变形的特点出发,利用剪切面切削模型,给出了锯屑的变形程度和变形速度计算方法。通过分析消耗于锯屑上的能量组成,提出了锯屑的动能消耗不容忽视的观点,并导出了锯切的单位压力公式;根据能耗极小原理,确定了计算模型的主要参数——剪切角φ。最后,本文给出了宏观力能参数的计算方法。通过锯切试验,验证了其合理性。     

基于Oxley's理论的300M钢正交切削加工变量的预测

为获得300M钢正交切削加工过程变量,通过以Oxley's解析加工预测理论为基础,利用Labview软件编写正交切削仿真算法,并开发正交切削仿真模块,依据300M钢的仿真结果分析不同切削参数对剪切角、切削力、切削温度、应力和切削厚度等加工变量的影响规律,并验证了正交切削仿真模块的准确性.结果表明:随切削参数的变化,剪切面长度与主剪切区厚度的比值在6～7变化,剪切角在20°～30°变化;主切削力、进给力和切屑厚度均随主轴转速的增加而下降,随进给量的增加而上升;主轴转速及进给量的变化对剪切区的温度和流动应力影响较小,但刀-屑接触区的温度随主轴转速、进给量的增加而上升,刀-屑接触区的流动应力随主轴转速、进给量的增加而下降,且正交切削仿真模块的仿真结果与试验结果更吻合.     

预报正交切削剪切角的修正拉格郎日有限元法

剪切角是金属切削中一个重要的物理量。本文从传统的弹性理论和塑性理论出发，由变分原理导出了材料符合Prandtl-Reuss流动规律和von Mises屈服判据的修正拉格郎日有限元刚度矩阵方程式，并从相应的等效流动应力场中直接获取剪切角，实验结果表明，理论分析与实验值相吻合。     

高速车削Inconel718时切削力研究

切削力是高速切削加工过程中的一个重要的因素。本文采用sialon陶瓷刀具对镍基合金Inconel718进行了高速车削试验。研究了不同切削速度下切削力、刀具磨损和表面粗糙度相互关系。通过切屑的宏观形态计算得到定量的切削变形系数、剪切角、剪应变,直观分析考察了Sialon陶瓷刀具加工镍基合金时变切削力与形系数及剪切角大小随速度变化的规律。     

超声振动切削的滑移线切削模型

建立了超声振动切削的滑移线切削模型,导出了振功切削剪切角比普通切削剪切角增大Δφ的表达式,从而明确了影响振动切削剪切角增太的主要因素。     

低碳高硫易切钢中MnS夹杂物形貌、分布的分析

低碳高硫易切钢中MnS夹杂的形状和分布，对易切钢的机械性能有很大影响，用实验方法分析MnS夹杂物的形状和分布，从而了解和掌握其对易切钢性能的影响，对机构加工的工艺和方法具有实际的参考意义。     

切削过程无条件稳定阈bmo的确定方法

本文提出了一种确定切削过程无条件稳定阈b_(mo)的方法。通过理论分析发现,金属切削机床有一个标准实验主轴转速,在这一特定主轴转速下进行一次切削试验,可以准确地找出切削过程无条件稳定阈b_(mo)值。经过公式推导,分别得到了简化单自由度切削系统和多自由度切削系统的标准实验主轴转速计算公式,最后还给出了确定切削过程无条件稳定阈b_(mo)值的一般步骤     

采用能量法预报切削力

基于剪切角的最小能量解，对正交切削时的切削力进行了理论预报。计算过程由计算机完成。验证试验的结果表明，理论计算值与实测数据有一个系统差值。这个系统差值即刀具刃口及后刀面上的作用力，其数值范围与先前的实际测定结果取得了定性上的一致。将系统差值修正后，切削力的计算误差小于３％．最后讨论了研究金属切削过程考虑温度与应变率对被加工材料流动应力特性影响的必要性。     

变截面波形钢腹板弹性整体 屈曲计算及几何参数分析

为研究变截面波形钢腹板的抗剪性能,首先,在正交异性板理论和薄板小挠度理论的基础上,运用伽辽金法对波形钢腹板弹性整体剪切屈曲强度的计算公式进行推导;其次,将推导公式计算值与ANSYS有限元计算值及规范公式计算值进行对比分析,并将公式推导值与文献试验值进行对比;最后,运用有限元法研究不同波纹型号、腹板厚度和梁高变化形式对变截面波形钢腹板弹性剪切屈曲性能的影响规律.结果表明:推导公式计算值与有限元值试验值吻合良好,规范公式由于忽略了扭转刚度Dxy对波形钢腹板整体剪切屈曲强度的贡献,规范值计算偏于保守;随着波纹尺寸的增加,剪切屈曲强度总体呈先增大后减小的趋势,其中1600型波形钢腹板的抗剪性能达到最大;随着腹板厚度的增加,剪切屈曲强度逐渐增大;变截面波形钢腹板的剪切屈曲强度大于等截面波形钢腹板的抗剪强度,并且随着梁底与水平方向的夹角β的增大,变截面波形钢腹板剪切屈曲强度增加.所得结论可为变截面波形钢腹板的抗剪设计提供参考依据.     

梯形槽切削的切削力数学模型

根据对剪切面上应力状态的不同假设，分别建立了两种不同的梯形槽切削力数学模型。模型I假设剪切面上的应力满足平衡条件，模型Ⅱ假设剪切面为最大剪应力面。以此为基础，分别推导了相应的切削力理论公式及切削方程式。同时，进一步分析了非完整切深梯形槽切削的切削力。通过大量实验表明，按模型Ⅱ推导的切削力公式及切削方程式所预测的理论值与实验值具有较好的一致性。     

直角自由切削新平均温度的公式

在 [日 ]臼井英治切削温度场研究基础上 ,对直角自由切削温度场进行了探讨 ,建立起新的直角自由切削平均温度理论公式 .经实验验证 ,基本解决了臼井体系理论公式计算值偏低于实际值的问题 ,为预测金属切削过程中的平均温度提供了更准确的途径     

超高强度钢高速切削工艺参数优化

针对超高强度钢高速铣削过程中刀具磨损严重的问题,采用金属陶瓷刀具对超高强度钢进行高速铣削试验,从而建立刀具磨损速率的预测模型.以切削速度、进给量和轴向切深3个切削工艺参数作为设计变量,以刀具磨损速率最小和切削效率最高作为优化目标,基于遗传算法对切削工艺参数进行优化,获得了最优切削工艺参数组合.     

YF45V(CaS)钢切削加工性及易切机理

通过诸项切削加工性对比实验证实。易切削非调质钢YF45V(CaS)比45钢正火态与调质态的切削性能均优越。这主要是易切型夹杂物在切削中起着应力集中源。包裹润滑及覆盖膜等作用。     

圆弧形槽切削的切削力研究

本文从理论上建立了圆弧形槽切削的切削模型,在此基础上推导出圆弧形槽切削的切削力公式及切削方程式。同时,对本文提出的切削力公式进行了实验验证。结果表明,理论预测值与实验值符合得较好。