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高速切削GH4169镍基合金的有限元模拟与分析 预览
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作者 高东强 丁鑫 +1 位作者 杨恺迪 王俊杰 《工具技术》 2019年第1期105-109,共5页
利用ABAQUS有限元软件对GH4169的加工过程建立有限元切削模型,通过有限元分析得到不同切削速度下的切屑形态和切削力以及不同切削深度下的切屑形态和切削力,通过分析其切屑锯齿化程度以及切削力曲线图,选取合适的切削速度与切削深度,为... 利用ABAQUS有限元软件对GH4169的加工过程建立有限元切削模型,通过有限元分析得到不同切削速度下的切屑形态和切削力以及不同切削深度下的切屑形态和切削力,通过分析其切屑锯齿化程度以及切削力曲线图,选取合适的切削速度与切削深度,为镍基高温合金的实际切削加工提供参考依据。 展开更多
关键词 镍基高温合金 ABAQUS 切屑形态 切削力
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钛合金材料高效切削工艺性能研究
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作者 岳锋 杜劭峰 +4 位作者 张建强 王卓 张巨宝 齐学会 满达 《国防制造技术》 2019年第1期16-21,共6页
钛合金被视为“全能金属”,具有比强度高、耐腐蚀、热稳定性等特性,是高机动性装备,轻量化制造的优选材料之一。但钛合金的切削性能比较差,通过对其性能剖析和原理试验,在合理选择刀具,优化切削参数等方面进行攻关,最终实现对钛合金材... 钛合金被视为“全能金属”,具有比强度高、耐腐蚀、热稳定性等特性,是高机动性装备,轻量化制造的优选材料之一。但钛合金的切削性能比较差,通过对其性能剖析和原理试验,在合理选择刀具,优化切削参数等方面进行攻关,最终实现对钛合金材料的高效数控加工。 展开更多
关键词 钛合金 机械性能 切削用量 切削力 高效数控加工
离心式压缩机铝制密封装夹与加工静力学分析 预览
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作者 白俊峰 张弛 +2 位作者 张威 金星 李琳 《新技术新工艺》 2019年第6期52-55,共4页
离心式压缩机密封的加工精度是决定压缩机装配效率的重要因素,利用Pro/E的参数功能对某型号离心式压缩机铝制密封进行参数化建模,以有限元理论为基础,施加切削力及装夹力载荷后,对密封进行静力学分析,计算得到密封在切削制造过程中的变... 离心式压缩机密封的加工精度是决定压缩机装配效率的重要因素,利用Pro/E的参数功能对某型号离心式压缩机铝制密封进行参数化建模,以有限元理论为基础,施加切削力及装夹力载荷后,对密封进行静力学分析,计算得到密封在切削制造过程中的变形云图,记录最大位移偏差。将理论数据与实际结果进行对比,分析在加工过程中装夹力和切削力对密封变形的影响,证明了装夹力和切削力不是造成密封加工变形的首要原因,为计算密封实际形变提供了理论依据,同时为解决密封加工变形问题奠定了基础。 展开更多
关键词 离心式压缩机 铝制密封 学分析 装夹 切削力 加工变形
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不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169的切削性能研究 预览
4
作者 王奔 常康 +2 位作者 王碧玲 迟兴春 王明海 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第7期119-121,共3页
为探索不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169时的磨损规律、切削力、表面粗糙度,对GH4169材料进行了切削试验。分析了硬质合金刀具磨损的演变过程及刀具磨损对切削力、表面粗糙度的影响。研究结果表明,随着切削距离的增加,前刀面磨损... 为探索不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169时的磨损规律、切削力、表面粗糙度,对GH4169材料进行了切削试验。分析了硬质合金刀具磨损的演变过程及刀具磨损对切削力、表面粗糙度的影响。研究结果表明,随着切削距离的增加,前刀面磨损区域逐渐扩大,前刀面磨损形式依次为涂层脱落、沟槽磨损、粘附磨损,后刀面磨损形式主要为涂层脱落及微崩刃。高温合金材料中较多的硬质颗粒,及其较强的粘性是导致前刀面磨损的主要原因。Fx、Fy、Fz的总体变化趋势为随着切削距离的增加先增大后减小,试件表面粗糙度随切削距离的增加先减小再增大后减小,在切削75m时,表面粗糙度最小。 展开更多
关键词 高温合金 沟槽磨损 粘附磨损 切削力 表面粗糙度
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切削力测量在实验力学教学中的应用 预览
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作者 蒋培 磨季云 +3 位作者 卢承发 冯运虎 刘斌 吴亮 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第11期161-166,196,共7页
切削力测量是机械专业本科学习阶段必做的实验项目。通过对切削力测量的研究现状以及教学方式的研究,将切削力测量作为力学专业"实验力学"课程教学中电测法应用的一项内容,提出了一种测量切削力的电测方案,并将其运用到实验... 切削力测量是机械专业本科学习阶段必做的实验项目。通过对切削力测量的研究现状以及教学方式的研究,将切削力测量作为力学专业"实验力学"课程教学中电测法应用的一项内容,提出了一种测量切削力的电测方案,并将其运用到实验教学中,获得了较好的教学效果。切削力测量实验有利于加深学生对力学基础知识的理解,强化学生的专业理论知识,提高学生的动手能力和团队协作能力。 展开更多
关键词 切削力 实验 电测法 实验教学
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插铣加工中顺铣与逆铣的工艺性对比 预览
6
作者 何少林 魏兆成 王敏杰 《工具技术》 2019年第8期65-70,共6页
以45钢及40Cr为试件,分别改变插铣步距、径向切深、每齿进给量及切削速度,从切削力和切削振动两个方面对插铣加工中的顺铣和逆铣两种工艺进行对比分析。结果表明:在切削振动方面,顺铣和逆铣无明显差异;在切削力方面,逆铣切削力较小且切... 以45钢及40Cr为试件,分别改变插铣步距、径向切深、每齿进给量及切削速度,从切削力和切削振动两个方面对插铣加工中的顺铣和逆铣两种工艺进行对比分析。结果表明:在切削振动方面,顺铣和逆铣无明显差异;在切削力方面,逆铣切削力较小且切削刃切入工件时切削力过渡相对平缓,有利于提高刀具寿命并降低机床负载,可使用较大的切削参数以最大化发挥插铣加工高效率的优势。 展开更多
关键词 顺铣 逆铣 切削力 切削振动
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30CrMnSiNi2A插铣加工的切削力研究 预览
7
作者 庞学慧 杨富伟 +2 位作者 刘晓 董丰波 郑智贞 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第9期35-39,共5页
针对超高强度钢30CrMnSiNi2A研究插铣加工的切削力,针对插铣加工不同切削宽度的特点,建立了三种插铣加工模型;通过平均切削力法,由实验数据求得切削力系数,建立了切削力模型。经验证,该模型对切削力预测有较高精度,为超高强度钢的插铣... 针对超高强度钢30CrMnSiNi2A研究插铣加工的切削力,针对插铣加工不同切削宽度的特点,建立了三种插铣加工模型;通过平均切削力法,由实验数据求得切削力系数,建立了切削力模型。经验证,该模型对切削力预测有较高精度,为超高强度钢的插铣工艺研究提供了依据。 展开更多
关键词 插铣加工 切削力 切削模型
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基于ABAQUS的TC4合金切削变形区有限元仿真 预览
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作者 陈广鹏 江京亮 +1 位作者 马长城 郭可涛 《工具技术》 2019年第2期51-55,共5页
在不同的切削速度和平面应力应变厚度下,对工件切削变形区的温度和切削力进行了研究。基于弹塑性有限元理论建立TC4合金的二维有限元模型,运用ABAQUS有限元分析软件对TC4合金进行了弹塑性仿真分析。通过分析工件切削变形区的温度变化云... 在不同的切削速度和平面应力应变厚度下,对工件切削变形区的温度和切削力进行了研究。基于弹塑性有限元理论建立TC4合金的二维有限元模型,运用ABAQUS有限元分析软件对TC4合金进行了弹塑性仿真分析。通过分析工件切削变形区的温度变化云图和切削力变化曲线可知:切削速度的变化对工件切削变形区的温度影响较大,平面应力应变厚度影响较小,切削力随着平面应力应变厚度的增加而变大。 展开更多
关键词 切削速度 平面应应变厚度 温度 切削力
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300M超高强度钢车削加工试验与工艺参数优化研究 预览
9
作者 王永鑫 张昌明 《陕西理工大学学报:自然科学版》 2019年第4期15-21,共7页
通过对300M超高强度钢进行车削加工,以得到更高车削加工表面质量的同时提升加工效率为主要目的。使用正交试验法对车削三因素(主轴转速n、进给量f、切削深度a p)进行分析研究。以切削力和表面粗糙度作为参评指标,分别进行试验并分析切... 通过对300M超高强度钢进行车削加工,以得到更高车削加工表面质量的同时提升加工效率为主要目的。使用正交试验法对车削三因素(主轴转速n、进给量f、切削深度a p)进行分析研究。以切削力和表面粗糙度作为参评指标,分别进行试验并分析切削参数对参评指标的影响变化趋势。其中,利用直观分析法与方差分析法对切削力进行分析,其次利用极差分析和多元线性回归分析法对加工后表面粗糙度进行分析,最后对车削加工参数进行了多目标遗传算法优化分析。试验结果表明:切削深度对切削力影响变化最为显著;进给量对表面粗糙度影响变化最为显著。最优参数组合为n=813.576 r/min,f=0.128 mm/r,a p=0.1 mm;优化结果为进给力F x=452.8 N,表面粗糙度R a=1.42μm,最大材料去除率Q z=0.981 cm^ 3/min。 展开更多
关键词 超高强度钢 车削加工 切削力 表面粗糙度 参数优化
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PCD刀具高速车削高强铝合金切削力仿真 预览
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作者 姚炀 沈春根 马殿文 《工具技术》 2019年第2期81-85,共5页
通过回归正交设计和单因素试验设计方案,利用DEFORM-3D有限元仿真软件进行PCD刀具高速车削高强铝合金的切削力仿真;建立了切削力与切削用量之间的预测模型,并通过方差分析验证了模型的可靠性。利用切削用量单因素试验仿真的方法研究了... 通过回归正交设计和单因素试验设计方案,利用DEFORM-3D有限元仿真软件进行PCD刀具高速车削高强铝合金的切削力仿真;建立了切削力与切削用量之间的预测模型,并通过方差分析验证了模型的可靠性。利用切削用量单因素试验仿真的方法研究了切削用量对切削力的影响规律及其机理;利用刀具参数单因素试验仿真的方法研究了刀具参数对切削力的影响规律及其机理。研究结果为PCD刀具高速车削高强铝合金工艺参数的优选提供了理论依据。 展开更多
关键词 PCD刀具 高速车削 高强铝合金 切削力 DEFORM-3D
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薄壁配合件的数控车削加工研究 预览
11
作者 黄晓梅 《科技与创新》 2019年第13期85-86,共2页
薄壁配合件广泛地应用于各个工业部门当中,薄壁零件具有质量轻、节约材料以及结构紧凑等特点,但是对薄壁配合件进行车削加工较为棘手,需要应用到较高精度的数控车削加工工艺。在对薄壁配合件的数控车削加工研究过程中,可以通过高精度的... 薄壁配合件广泛地应用于各个工业部门当中,薄壁零件具有质量轻、节约材料以及结构紧凑等特点,但是对薄壁配合件进行车削加工较为棘手,需要应用到较高精度的数控车削加工工艺。在对薄壁配合件的数控车削加工研究过程中,可以通过高精度的数控车床进行加工来提升薄壁配合件的加工质量,为薄壁配合件的加工提供有利依据。 展开更多
关键词 薄壁配合件 数控车削 加工工艺 切削力
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加工Ti-6Al-4V硬质合金立铣刀的几何参数优化仿真研究 预览
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作者 齐彪 吴春亚 +1 位作者 陈明君 刘启 《工具技术》 2019年第8期33-37,共5页
Ti-6Al-4V属于难加工材料,具有热导率低、加工硬化现象严重和弹性模量低等特点,而硬质合金刀具对该材料具有较好的加工性能。刀具的几何参数对刀具上的应力、切削力、切削温度和加工表面质量有重要影响,故可以通过优化刀具几何参数来获... Ti-6Al-4V属于难加工材料,具有热导率低、加工硬化现象严重和弹性模量低等特点,而硬质合金刀具对该材料具有较好的加工性能。刀具的几何参数对刀具上的应力、切削力、切削温度和加工表面质量有重要影响,故可以通过优化刀具几何参数来获得刀具的最优切削性能。建立三维铣削有限元模型,经过切削仿真试验分析硬质合金平头立铣刀的螺旋角、径向前角及径向后角对切削过程中的最大正应力、切削力及切削温度的影响,实现刀具几何参数的优化设计。 展开更多
关键词 刀具几何参数 P-V值 最大正应 切削力 切削温度
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海底天然气水合物绞吸式开采绞刀切削力特性 预览
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作者 徐海良 胡文港 +1 位作者 杨放琼 孔维阳 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期138-143,共6页
根据绞刀头结构和工作原理以及天然气水合物沉积物的物理特性,建立切削天然气水合物沉积物的有限元模型,运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件和Drucker-Prager材料模型模拟绞刀切削海底天然气水合物沉积物的过程,分析绞刀切削过程沿水平、竖直和... 根据绞刀头结构和工作原理以及天然气水合物沉积物的物理特性,建立切削天然气水合物沉积物的有限元模型,运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件和Drucker-Prager材料模型模拟绞刀切削海底天然气水合物沉积物的过程,分析绞刀切削过程沿水平、竖直和转轴方向的受力特点,仿真分析绞刀横移速率、转速、下放角和切削区间角对切削力的影响规律。结果表明,增大横移速率会导致绞刀三个方向受力明显增大;转速提高会降低绞刀三个方向的切削力,随着转速增加,绞刀切削力的减小趋于平缓;绞刀下放角的增大会使绞刀轴向受力急剧增加,影响采矿车工作平稳性;随着切削区间角的增大,绞刀X轴方向力先增大后减小,工作时采用较大的切削区间角,可提高切削效率和采矿车工作稳定性。 展开更多
关键词 天然气水合物 切削 切削力 仿真模拟 切削区间角
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高速铣合金铸铁实验结果的稳健设计优化分析 预览
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作者 杜茂华 王军华 +1 位作者 张建飞 王神送 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期554-559,共6页
针对高速切削新型合金铸铁类难加工材料时,因刀具磨损严重而导致刀具成本高的问题,采用成本较低的硬质合金刀具对Cr15Mo工件进行了铣削实验,研究了切削参数对切削力和表面粗糙度的影响,获得了可达到磨削加工效果(Ra=0.4μm)的最佳参数组... 针对高速切削新型合金铸铁类难加工材料时,因刀具磨损严重而导致刀具成本高的问题,采用成本较低的硬质合金刀具对Cr15Mo工件进行了铣削实验,研究了切削参数对切削力和表面粗糙度的影响,获得了可达到磨削加工效果(Ra=0.4μm)的最佳参数组合,即切削速度v_c=800 m/min,轴向切削深度a_p=0.4 mm和进给量f=0.6 mm/r。基于稳健设计优化原理对实验结果进行了理论分析,研究结果表明:理论分析结果与实验结果具有很好的一致性,为同时实现高速、高质量和低成本加工的多目标参数优化方法提供了一种有效的途径。 展开更多
关键词 高速铣 切削力 表面粗糙度 多目标参数优化 切削机理
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CFRP铣削有限元模型建立及切削力仿真分析 预览
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作者 杨振朝 杨福杰 +2 位作者 肖继明 元振毅 李言 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期36-40,共5页
为探索碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工过程中切削力与工艺参数之间的映射关系,建立CFRP铣削加工有限元仿真模型并对切削力进行分析。基于ABAQUS软件通过定义材料属性、材料失效模型、纤维铺层数和纤维方向建立了CFRP铣削加工... 为探索碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工过程中切削力与工艺参数之间的映射关系,建立CFRP铣削加工有限元仿真模型并对切削力进行分析。基于ABAQUS软件通过定义材料属性、材料失效模型、纤维铺层数和纤维方向建立了CFRP铣削加工二维有限元仿真模型,并对该模型进行了实验验证。基于该模型,分析了切削力与纤维方向角、铣削速度、每齿进给量和刀具前角等工艺参数之间的映射关系。仿真结果表明:纤维方向角从0°增大到90°,切削力呈现降低趋势,而纤维方向角从90°增大到180°,切削力呈现增大趋势。随着切削速度和每齿进给量的增大,切削力随之增大,而随着刀具前角增大,切削力随之减小。 展开更多
关键词 CFRP 切削力 纤维方向角 铣削速度 刀具前角
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钛合金超声振动车削数值模拟 预览
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作者 庞宇 马原 +1 位作者 许超 冯平法 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第2期83-88,共6页
钛合金作为一种轻型优质的结构材料,被广泛应用在航天航空等领域。同时,钛合金也是一种难加工材料,传统切削工艺难以实现钛合金高质高效加工。超声振动辅助加工是将超声信号转换为机械振动,使工件与刀具周期性分离,从而实现加工的方法。... 钛合金作为一种轻型优质的结构材料,被广泛应用在航天航空等领域。同时,钛合金也是一种难加工材料,传统切削工艺难以实现钛合金高质高效加工。超声振动辅助加工是将超声信号转换为机械振动,使工件与刀具周期性分离,从而实现加工的方法。以TC4钛合金为研究对象,建立了Abaqus二维车削有限元模型,开展了普通车削与超声振动车削钛合金的数值模拟对比研究。仿真结果表明:超声振动车削钛合金可以有效减小加工过程中的平均切削力以及刀尖切削温度,且在设定的参数范围内,振幅越大,改善效果越明显。 展开更多
关键词 钛合金 超声振动加工 数值模拟 切削力 切削温度
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交流磁化处理对硬质合金刀具切削性能的影响 预览
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作者 宗超 刘政 +1 位作者 王梅华 李泽文 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第8期32-34,62共4页
为研究交流磁场对硬质合金刀具切削性能的影响,对YT5刀具进行磁场强化处理,通过正常工况下铣削不同磁属性材料,从铣削力、刀具摩擦磨损和工件表面质量3个方面分析了磁场影响规律。运用Kistler-9257B动态压电式测力仪测量铣削力的变化,... 为研究交流磁场对硬质合金刀具切削性能的影响,对YT5刀具进行磁场强化处理,通过正常工况下铣削不同磁属性材料,从铣削力、刀具摩擦磨损和工件表面质量3个方面分析了磁场影响规律。运用Kistler-9257B动态压电式测力仪测量铣削力的变化,并在扫描电镜(SEM)上观察了刀具的磨损形貌。结果表明,磁场强化处理对硬质合金铣刀加工铁磁性材料的工件表面质量具有优化作用,磁化处理减小了刀具的磨损,增大了切削力,工件表面质量有所提高。加工顺磁性材料时,铣刀的磨损减少,切削力基本不变,工件表面质量无明显提高。 展开更多
关键词 磁场强化 硬质合金刀具 切削力 刀具磨损形貌 加工质量
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恒切削力2D轮廓铣削刀路优化研究 预览
18
作者 朱林 石浩哲 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第5期110-113,共4页
针对零件轮廓曲率半径和精加工余量对切削力的影响,通过正交切削实验,获得轮廓曲率半径、精加工余量与峰值切削力之间的相互影响关系,提出了一种适用于变曲率轮廓铣削的恒切削力2D轮廓铣削刀具路径生成算法。通过生成一条新的偏置路径,... 针对零件轮廓曲率半径和精加工余量对切削力的影响,通过正交切削实验,获得轮廓曲率半径、精加工余量与峰值切削力之间的相互影响关系,提出了一种适用于变曲率轮廓铣削的恒切削力2D轮廓铣削刀具路径生成算法。通过生成一条新的偏置路径,即修正的半精加工刀具路径,调节精加工路径各处余量。将此算法应用于包含自由曲线轮廓的不规则型腔加工,结果表明,该算法可以使精加工中的峰值切削力维持在一个恒定的状态,从而改善了加工质量。 展开更多
关键词 刀具路径优化 轮廓铣削 变曲率 切削力 径向切深
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超声椭圆振动切削钛合金切削力特性研究 预览
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作者 童景琳 卫官 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期208-215,共8页
利用超声椭圆振动切削(UEVC)对TC4钛合金切削力特性进行了研究。基于ABAQUS力-热耦合模型分析了超声椭圆振动切削钛合金的瞬态切削过程,模拟在不同切深和切削速度下的瞬态切削情况,提取和对比普通切削(CC)和超声椭圆振动切削的主切削力... 利用超声椭圆振动切削(UEVC)对TC4钛合金切削力特性进行了研究。基于ABAQUS力-热耦合模型分析了超声椭圆振动切削钛合金的瞬态切削过程,模拟在不同切深和切削速度下的瞬态切削情况,提取和对比普通切削(CC)和超声椭圆振动切削的主切削力,进而进行数据处理,分析两者主切削力对比情况和平均主切削力之差的变化。研究分析表明:在椭圆振动切削下,切削力减小比率随着切深的增加而减小,随着切削速度的增大而增大。最后进行试验验证,实验结论与仿真结果一致。对超声振动切削难加工材料钛合金时切削用量的选择提供了参考。 展开更多
关键词 超声椭圆振动切削 钛合金-热耦合 切削力 切削用量 降低比率
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高速切削GH4169高温合金时的残留变形及切削力仿真 预览
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作者 卜居安 黄树涛 +1 位作者 于晓琳 许立福 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期27-34,共8页
应用ABAQUS有限元分析软件建立了高速切削镍基高温合金GH4169的二维切削仿真模型,对切削过程进行了模拟,获得了切削过程中的应力变化及分布情况、切削速度和切削深度对切出端应力分布、残留变形及切削力的影响。研究结果表明:在切削过... 应用ABAQUS有限元分析软件建立了高速切削镍基高温合金GH4169的二维切削仿真模型,对切削过程进行了模拟,获得了切削过程中的应力变化及分布情况、切削速度和切削深度对切出端应力分布、残留变形及切削力的影响。研究结果表明:在切削过程不同的切削阶段中第一变形区的最大等效应力大小总体变化不大;切削速度对工件切出端应力分布的影响不大,切削深度增大使得较大应力分布面积明显增大;刀具切出工件后在工件切出端处会形成塑性延伸变形,塑性延伸长度在切削速度较低时较大,而在切削速度较大时较小且变化不大,塑性延伸长度随着切削深度的增加而增加;切削分力F_x随切削速度和深度的增大而增大,F_y随切削深度的增加而有所增大,但切削速度对F_y的影响较小。切削深度对F_x的影响较切削速度更大。 展开更多
关键词 高速切削 镍基高温合金 分布 变形 切削力
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