基于AdvantEdge加工的M2高速钢微铣削力仿真与预测

微织构的加工领域中常用到激光加工，但激光加工设备成本高且无法进行大规模生产，因此文中用已发展成熟的加工中心来对高速钢进行铣削加工。采用0.3 mm的硬质合金微小径铣刀，利用数控加工中心对M2高速钢进行微沟槽铣削加工；在微铣削加工中，铣削力过大会导致铣刀磨损过快影响加工质量，因此笔者利用仿真软件AdvantEdge对微铣削加工进行仿真；由于微细铣削不同于传统铣削，分析了刀具前角以及刀刃圆弧半径对铣削力的影响，并利用正交实验的方法，研究切削参数及刀具几何参数对铣削力的影响规律；采用MATLAB多元线性回归对铣削力进行预测；最后通过一组实验对预测模型进行验证。结果表明构建的模型对铣削力的预测较为准确，误差在10%以内。该研究方法有助于在实际加工中更高效、更便捷地选用合适的切削用量。     

螺旋槽丝锥几何参数对切削力的影响

螺旋槽丝锥结构复杂,刀具寿命较短,为了研究螺旋槽丝锥的切削性能,对螺旋槽丝锥进行受力分析,建立丝锥 的力学模型。用SolidWorks建立螺旋槽丝锥的三维模型,用仿真软件AdvantEdge FEM模拟螺旋槽丝锥攻丝过程;采用 正交试验法分析HSS-Co-PM ASP2030高速钢螺旋槽丝锥加工AISI-4/30合金结构钢时的切削性能;利用极差分析法研究 螺旋槽丝锥几何参数端面前角γp、切削锥角,kr、沟槽螺旋角w对切削力的影响。试验结果表明：沟槽螺旋角对切削力的 影响最大,其次是端面前角和切削锥角。螺旋槽丝锥加工合金结构钢取沟槽螺旋角35°,切削锥角12°,端面前角2°时切 削力最小,能有效提高刀具寿命     

硬质合金刀具加工参数模型优化方法研究

针对硬质合金刀具开发过程中的切削性能评价,通过理论与实验分析,以硬质合金刀具对铸铁车削加工为例,进行切削性能分析和工艺试验,采用均匀试验设计方法、多元回归法建立数学模型,通过对切削力、振动、表面质量的分析,优化刀具的切削参数,并对回归方程进行显著性检验.研究结果可以为刀片切削参数选择提供依据,为合理评价刀具使用性能提供有效方法.     

超声椭圆振动切削航空铝合金的数值研究

为了研究7075航空铝合金在超声椭圆振动切削（Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting, UEVC）下切削速度、背吃刀量、振幅和频率对切削力和切削温度的影响。课题组运用ABAQUS有限元软件建立了仿真模型，对比分析了不同切削方式对航空铝合金力学性能的影响。仿真结果表明：在UEVC过程中，随着切削速度和切深的增加，切削力逐渐增加，切削温度逐渐升高；随着X方向的振幅和振动频率的增加，切削力和切削温度逐渐降低；背吃刀量对切削力的影响最为明显。与常规切削（Conventional Cutting, CC）相比，UEVC能够明显降低切削力和切削温度，是一种改善航空铝合金切削性能的有效加工方式。     

基于切削温度分析的刀具磨损状态研究

为了解刀具在切削时的实际状况,课题组提出了基于切削温度的刀具状态实时监测的方案。[JP2]采用仿真与试验相结合相验证的方法,对刀具在新刀、早期磨损、严重磨损以及失效4种状态下的切削温度进行分析。通过试验采集刀具磨损及失效的温度信号数据,建立了基于最小模糊度的隶属度函数优化模型,用于诊断刀具加工过程中的磨损及失效状态。应用结果表明,该方法可以实现对刀具磨损及失效状态的实时监测,对提高机床的加工效率及加工精度具有重要意义。     

基于Matlab的减振镗杆动态特性分析

机床切削过程中产生的颤振会降低机械加工质量和切削效率，严重影响车床和刀具的使用寿命，产生的环境噪声同时影响工人的身体健康。在影响刀具颤振产生的众多因素中，切削参数（包括切削速度、进给量、背吃刀量）起着不可或缺的作用。为了抑制振动，建立减振镗杆非线性系统的动力学数学模型，加载正弦切削力；采用单因素影响分析方法，研究3种切削参数分别对减振镗杆及减振块最大幅值的影响，绘制不同切削参数下的减振镗杆幅频特性曲线；综合所得仿真结果，分析切削参数对减振镗杆振动影响的规律。所得规律为振动控制策略提供理论依据。     

椭圆振动切削在三维切削中的应用及实用效果的研究

切削加工是机械加工的基础方法,从切削机理来看,切屑与刀具前刀面之间的动摩擦力在根本上“妨碍”着切削性能的提高.为此,有许多研究都在探索采用减小摩擦力的方法,来降低切削力、切削热的产生,提高切削性.     

超声振动车削参数对切削力的影响

为了探究超声振动车削（UVT）过程中刀具振动频率、振幅和切削速度3个参数对切削力的影响,课题组通过建立有限元模型,对高强度铝合金超声振动车削和普通车削（CT）过程进行了对比研究。首先,研究了切削区域的Mises应力分布的变化;其次,对切削区域温度和微观切屑形态进行了分析,从微观层面揭示UVT方法降低切削力和切削温度的机理;最后,分别研究了刀具振动频率、振幅和切削速度对UVT平均切削力的影响。研究表明：超声振动车削的有限元仿真结果与“刀具 工件接触比理论”一致;在一定的范围内,增大刀具振动频率或振幅以及降低切削速度的方法可以有效降低切削力。文中的研究显示合理的选择超声振动车削工艺参数可以降低切削力,改善高强度铝合金的制造工艺。     

ANN技术在切削加工中的研究现状

本文简要介绍了人工神经网络的特点，对人工神经网络在切削加工中的研究和应用现状进行了综述。重点阐述了利用人工神经网络对切削加工过程进行智能化监控、对切削加工过程中刀具状态进行检测以及利用人工神经网络对切削加工状态进行预测、预报等三个方面。最后对人工神经网络在切削加工中的应用前景进行了展望。     

Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的性能影响因素

Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料具有优异的切削性能,是现代高速高效切削刀具开发的主要材料之一.材料的组元、微观结构及其制备工艺是影响刀具切削性能的主要因素.本文综合概括分析了这些因素对刀具性能的影响机制以及它们之间的内在作用机理,并且对新型Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的重点研究方向进行阐述.     

基于AdvantEdge的7075 T651铝合金铣削参数有限元仿真优化

为了在7075 T651铝合金铣削过程中控制铣削力和铣削温度，减小加工变形，笔者对不同铣削参数进行研究和优化。采用专业切削仿真软件AdvantEdge建立二维铣削仿真模型，对铣削力和铣削温度进行仿真分析，对所得到的铣削力和铣削温度的结果进行铣削实验验证；设计正交试验表获得优化的铣削参数组合，采用单因素试验法获得单一因素对铣削力和铣削温度的影响规律。结果表明：有限元仿真和实验数据误差在可接受范围内，说明了有限元模型的正确性；通过正交试验选出了控制铣削力和控制铣削温度的2组最优铣削参数组合；单因素试验的结果说明每齿进给量、铣削宽度和铣削深度的大小与铣削力的大小成正相关，而铣削力几乎不受主轴转速的影响；主轴转速、每齿进给量和铣削宽度的大小与铣削温度的高低成正相关，而铣削温度几乎不受铣削深度影响。     

切削加工过程的仿真方法研究与实现

为提供虚拟的加工环境和验证工艺设计的正确性,对切削加工过程的计算机仿真方法进行了研究,以OpenGL作为图形支持系统,用VC 开发了切削加工仿真系统。该系统实现了车、铣、刨、磨等多种加工方式的仿真,可对刀具运动和材料切出情况进行实时监控,且可通过工艺参数(如切削速度、进刀量等)对切削过程进行控制,并能自动计算和优化切削时间、成本等参数。系统界面友好,操作方便,运行可靠,能有效地帮助工艺人员对整个加工过程进行直观的评估和验证。     

导电加热切削刀具磨损特性及刀具适应性的研究

本文研究了导电加热切削的刀具磨损特性,分析了导电加热切削的刀具磨损机理、电热特性以及刀具的适应性。     

高速切削技术的发展及展望

:作为先进制造技术之一的高速切削技术是机械制造业发展的必然趋势 ,其应用将大幅度地提高加工效率和加工质量。高速切削技术不仅涉及到高速切削加工工艺及高速切削机理 ,而且包括高速切削所用的刀具、机床等诸多因素。本文着重介绍了高速切削各相关技术的研究动态 ,并对高速切削技术的应用前景进行了展望     

陶瓷刀具在生产中的应用研究

铬基合金与钴基合金性能好,硬度高,难加工.通过采用LT55陶瓷刀片加工铬基合金,SG4陶瓷刀片加工钴基合金的试验研究,得出了比较理想的切削参数.并且通过采取加大刀片负前角,改善其所受应力状态;减小切屑厚度,降低切削冲击载荷等措施,提高刀具寿命,从而解决了陶瓷刀具在切削硬度高,冲击载荷较大的零件加工时的困难.     

W18Cr4V刀具带磁切削的试验研究

通过W18Cr4V刀具带磁切削试验研究,探讨了高速钢刀具带磁切削的基本规律及机理,得出结论:带磁切削能有效降低切削力、提高刀具耐用度、提高生产率、降低成本,同时能明显地提高加工质量.     

混合排列织构化滑动轴承承载力数值研究

为研究轴颈表面加工混合排列的微观织构对滑动轴承性能的影响，基于雷诺方程建立无偏心径向滑动轴承动压润滑模型，设计3种单一微观织构与3种混合微观织构，最后采用MATLAB软件编程，分析微观织构形状、面积率等参数对无偏心径向滑动轴承性能的影响。研究结果表明：相比于单一微观织构，[JP2]混合排列织构化无偏心滑动轴承承载力提升程度与混合排列种类有关；存在最优微观织构结构参数和混合织构排列种类，使轴承承载力提升最大。     

基于ABAQUS的高温合金GH4169切削力仿真研究

为了研究镍基高温合金加工中切削用量对切削力的影响，课题组借助高温合金的材料本构模型、失效准则、切削过程中的切屑分离准则和摩擦模型，利用ABAQUS有限元分析软件建立了镍基高温合金的二维切削仿真模型，分别以切削速度、切削深度和进给量为单一变量，探究切削力的变化规律。结果表明：切削力随切削速度的增加而减小，并趋于稳定状态；切削力随着进给量和切削深度的增大而增大；相较于切削速度，进给量和切削深度对切削力的影响更大。     

基于ABAQUS的带状切屑有限元仿真研究

稳态金属切削过程中,若形成可断带状切屑,可以得到较好的表面质量。为研究带状切屑的形成过程,采用Johnson-Cook材料模型,利用任意拉格朗日欧拉网格算法(ALE)实现切屑分离,建立二维正交自由切削模型。有限元仿真获得带状切屑形成时的切削力、切削应力及能耗变化趋势,并对相关数据进行处理。通过分析不同刀一屑摩擦因数对切削过程影响规律,切削力变化趋势预测,切削各阶段对应力场影响的判断,切削过程中总能量变化情况等,初步揭示第一变形区弹性变形规律。研究为进一步揭示带状切屑的形成机理奠定基础,对金属切削实践具有一定的指导意义。     

通用型阶梯式可转位端铣刀试验与研究

本文利用阶梯切削法原理，研究径向错移量较大的单组阶梯式铣削方法，进行了阶梯式可转位端铣刀结构设计计算公式的推导，并做了大量的切削性能对比试验，试验结果与预测指标相符。