切削温度

摘要： 采用正交试验和控制变量法对316L材料进行了轴向超声振动车削试验研究,探究了超声振动车削316L的切削三要素和振幅对切削温度与切削力的影响规律。结果表明:随着切削参数的增大,切削温度逐渐增大;当振幅增大时,切削温度逐渐降低。切削力随着切削速度的增大先减小后增大,随背吃刀量、进给量的增大呈增大趋势,随振幅的增大,切削力逐渐降低,且减小幅度逐渐减小。

摘要： 从工件塑性变形和刀具与工件摩擦的角度出发,分析了切削仿真过程中热量的来源,分别针对不考虑切削热、只考虑塑性热、只考虑摩擦热、同时考虑塑性热及摩擦热四种工况,研究了切削仿真过程中的切削力、切削温度、工件应力和应变以及能量的变化规律,并对不同工况下的仿真效率进行了对比分析。结果表明:在热源参数的软化作用下,切削力和工件应力都会降低,而应变会略有增加;摩擦热源参数对切削力、工件应力的贡献度相对较大,而塑性热源参数对切削温度的贡献较大;考虑切削热的仿真效率要远远低于不考虑切削热的情况,并且摩擦热源参数对仿真效率的影响要大于塑性热源参数。

摘要： 目的解决硬质合金刀具高速干切削难加工材料面临效率低、寿命短的难题,提升刀具涂层的耐热能力,在AlCrSiN涂层中周期性植入AlCrON热屏障层,并在其两侧沉积AlCrN层进行包夹,改善含氧层的韧性,既能保持涂层刀具较高的强度,又能改善其耐热能力。方法采用全自动电弧离子镀膜机,研制具有不同调制周期的AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合涂层,分别利用划痕仪和纳米压痕仪测试多层复合涂层的力学性能,采用摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦学性能,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分析多层复合涂层的表面形貌、物相组成和化学成分。选用最佳调制周期工艺在硬质合金立铣刀表面沉积多层复合涂层,并与AlTiN涂层铣刀进行切削性能对比。结果当涂层调制周期为300nm时,涂层表面光滑致密,内部无明显的柱状晶粒,此时涂层的力学性能最佳,且摩擦系数和磨损率也最低。AlCrN涂层的包裹有效改善了AlCrON涂层的韧性和硬度,且随着调制周期的改变,涂层的力学性能和微观结构也随之变化。结论针对淬硬钢干切削,与AlTiN涂层铣刀相比,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合涂层刀具的切削温度更低,使用寿命更长。

摘要： 以Al-6061铝合金为研究对象,基于Deform有限元分析软件,进行三维切削仿真分析。采用正交试验设计方法,研究车刀双倒棱结构参数对切削力及切削温度的影响规律。仿真试验结果表明,在适当的双倒棱宽度与双倒棱角度下,切削力和切削温度对比单一定值倒棱有明显的减小,研究结果可为倒棱刀具刀尖结构优化和实际切削加工提供理论指导。

摘要： 针对SiCp/Al复合材料,探究了颗粒尺寸对其切削加工性的影响机理。基于ABAQUS有限元仿真软件建立了不同颗粒尺寸的SiCp/Al复合材料仿真模型,并通过单因素实验,探明了颗粒尺寸在不同切削参数下对切削力、切削温度以及切屑形态的影响规律,得到了刀具-颗粒相对位置对已加工表面的影响规律。研究结果表明:当颗粒尺寸从10μm增大到30μm时,随着切削速度的增加,主切削力呈减小的变化趋势,切削温度与SiC颗粒尺寸、切削参数呈正相关关系;在切削过程中,最大等效应力主要集中在刀具前刀面与第二变形区的接触区域,且切屑呈非连续状,在不同颗粒尺寸时切屑的形态也有着较大的差别;颗粒位于刀具下方时,对切削SiCp/Al复合材料已加工表面的表面质量破坏最为严重。

摘要： 为了研究织构截面形状对刀具切削性能的影响,采用有限元仿真法建立了不同截面形状硬质合金织构刀具干切削45钢的二维正交切削模型,分析了相同织构参数条件下截面形状分别为三角形、矩形、圆弧形、正梯形和倒梯形织构对刀具主切削力、切削温度和应力的影响。研究结果表明,所有织构刀具的主切削力、切削温度和刀具应力均小于无织构刀具;矩形截面的织构刀具主切削力最小,与无织构刀具相比减小了4.2%;正梯形截面的织构刀具切削温度最低,与无织构刀具相比减小了17.1%;正梯形截面的织构刀具应力最低,与无织构刀具相比减小了17.3%。在织构参数一定的情况下,织构截面形状对织构刀具切削性能有一定影响,主要表现在不同织构截面形状对切屑的二次切削程度的影响以及织构截面表面积大小对散热效果的影响。

摘要： 以微织构刀具的干式切削性能为研究对象,采用Box-Behnken中心组合试验设计及响应面分析方法对影响切削温度的织构因素进行研究,并利用Deform-3D仿真软件进行仿真试验。试验选用四因素三水平的响应曲面分析法,建立了关于刀具最高切削温度和刀具累积磨损深度的二次多项数学模型,并以最高响应值作响应面和等高线,考察了织构宽度、织构间距、织构角度及织构深度对切削过程中最高温度和磨损的影响。试验结果表明,织构因素对最高温度的影响顺序为织构深度>织构角度>织构宽度>织构间距;对磨损的影响顺序为织构深度>织构间距>织构宽度>织构角度;得到最优的织构参数为宽度60μm,间距50μm,角度0°,深度60μm,此时刀具的最高温度为508°C,切削力为2621N,2000步时刀具累积磨损深度为2.21×10^(-7)mm。该研究为降低干式切削过程刀具温度提供了新思路。

摘要： 同轴静电雾化切削是一种新型绿色加工技术。在同轴静电雾化试验平台上,以碳纳米管-葵花油纳米流体为外流体,以碳纳米管-水纳米流体为内流体,分别进行了荷电、电润湿测试及铝合金6061铣削试验。试验结果表明:电压增大可改善同轴静电雾化荷电性能与复合液滴电润湿性能,使复合液滴更易进入切削区,从而降低切削力和切削温度;内流体流量增大,荷电性能提高,雾化稳定性降低;外流体流量增大,荷电性能降低,雾化稳定性提高;与外流体流量增大相比,内流体流量增大可更有效地降低切削力和切削温度。

摘要： 目的研究3种不同类型微织构在钛合金(TC4)切削过程中对刀具切削性能的影响。方法基于有限元分析软件,在硬质合金刀具的前刀面上设计半圆凹型微织构、半圆凸型微织构以及梯形槽微织构3种不同类型的微织构,通过改变微织构直径或宽度、微织构间距和微织构覆盖长度,研究微织构刀具对背向力、切削温度以及摩擦力的影响。结果对背向力而言,半圆凹型微织构刀具、半圆凸型微织构刀具、梯型槽微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低14.0%、13.9%、18.6%;但半圆凸型微织构直径大于8μm时,背向力超过了无织构刀具。对切削温度而言,3种微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低5.9%、10.7%、9.6%。对刀具所受摩擦力而言,3种微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低23.0%、27.7%、21.9%。结论合理的表面微织构能够改善刀具的切削性能。梯型槽微织构刀具降低背向力效果最佳;半圆凸型微织构刀具降温和减摩效果最佳。刀具切削性能随微织构直径和微织构间距的增加呈先减小后增大的趋势,且存在最优的微织构参数。在刀-屑接触长度范围内,微织构覆盖长度越长,减摩效果越好。

摘要： 滚齿加工由于生产率高/通用性强,在齿轮的制造过程中一直比较受重视。但由于滚齿加工成形过程的复杂性与特殊性,需要建立仿真模型以及方法来辅助分析这一过程。通过CAD几何仿真与有限元仿真研究两个方面进行论述,从切屑、切削力、切削温度和刀具磨损等方面,阐述国内外学者主要研究方法和已取得的成果,分析目前研究中存在的不足,进行总结并展望,为滚齿加工工艺优化、切削刀具寿命和工件表面质量提高等研究提供一定参考和借鉴。

摘要： 本文应用有限元法模拟了钛合金TC9切削加工中的切削温度。着重探讨了切削温度模型的建立、切屑分离标准、工件与刀具接触问题，并通过测温试验验证模拟仿真的结果。仿真结果和试验结果基本一致。

摘要： 在切削加工过程中,切削温度是影响被加工工件的表面质量和刀具磨损的重要因素,因此对切削温度的研究有着重要意义。以人工热电偶为温度传感器,设计了热电偶的安装方法和以P87LPC768为核心,以串口为通讯方式的数据采集硬件电路,该电路对K型热电偶有冷端补偿功能。并利用LabVIEW提供的VISA接口,开发了用于实验室的切削温度实验数据采集的虚拟仪器,实现了对切削温度的在线测量和实时显示。

摘要： 本文分析了切削热的产生、热的传导以及切削温度的测量方法,比较了目前切削温度实验测量技术以及数值模拟仿真技术方面各自的优缺点。采用平面应变热力耦合切削模型重点研究高速干切削过程中工件已加工表面的温度变化过程。通过试验测定工件材料的力学性能以及刀具-工件之间的摩擦特性,建立材料在切削变形过程中热产生以及热传导模型,并采用点跟踪的方法获得工件材料上任意位置点温度的变化过程。并将模拟计算得到的切削温度跟实验测量结果进行了比较,两者具有比较好的一致性。

摘要： 针对化爆材料切削特点,研制出一种将切削与测温功能集成于一体的新型半人工热电偶快速温度传感器.测试系统中引入相位超前校正网络,使整个测试系统的时间常数在2ms以内,能捕捉到很短的切削温度脉冲.该测温传感器与我所自行研制的压电式动态切削测力仪,测试软件一起构成测温、测力在线实时监控系统.已安装在中国工程物理研究院并投入使用.取得了很满意的效果.

摘要： 智能制造是未来制造业发展的重要方向,而切削加工过程实时监测是实现智能制造的基础.因此刀具作为制造过程中的重要环节,也将向智能化方向发展.为此,需要突破现有刀具被动使役加工的设计理念,增强刀具使役的主动性、精确性和智能化.本项目采用声表面波原理、压电原理与内冷式原理研发出了4种新型智能刀具系统,它们可以实现切削力、切削温度以及刀具磨损的实时监测.本项目通过全新的刀具设计理念与技术为切削刀具技术的革新提供了支撑,为实现高效稳定可控的超精密与智能制造奠定了基础.

摘要： 在制造业和材料科技飞速发展的当下,超硬材料以其优越特性备受行业青睐.但超硬材料车削加工中高昂的刀具消耗成本与各行业对超硬材料需求量增加的矛盾尤为突出.利用AdvantEdge FEM对超硬材料切削过程进行数值仿真分析可以很好的解决这个矛盾,仿真在减少现实实验次数的同时选出合适的加工数据降低切削温度,从而减少刀具损耗达到降低成本的目的.

摘要： 金属的高速切削过程中,刀具-切屑之间的摩擦系数对切削过程有重要的影响。由于高速切削中刀-屑间接触十分复杂,摩擦系数难以用直接测定。因此,利用有限元方法对其进行研究显得格外重要。文章通过利用商用有限元软件ABAQUS/Explict对不同摩擦系数下模具钢的高速切削过程进行仿真,对比了不同摩擦系数对切削力、等效应力以及切削温度的影响,为实际加工提供可靠的指导。

摘要： 利用基于刚塑性有限元法的有限元分析软DEFORM-3D对金属切削过程进行了模拟仿真。讨论了不同主偏角情况下主切削力、切削温度和刀具磨损的变化情况。

摘要： 针对化爆材料的切削特点,研制出一种将切削和测温功能于一体的NiCr/NiSi薄膜热电偶快速响应温度传感器.用多弧离子镀将NiCr/NiSi热电偶薄膜直接镀于高速钢刀头内.薄膜热电偶电极与高速钢之间采用最先进的多层镀膜法绝缘,即用微波ECR等离子体源增强射频反应非平衡磁控溅射技术首次成功在W18Cr4V高速钢基底上沉积绝缘性能良好的SiO2膜.研制的薄膜热电偶在0～600°C测温范围内具有很好的线性和热稳定性,而且响应快,时间常数小于0.8ms.该温度传感器已安装在现场使用,为国防工业部门的高效、安全生产提供了有力的保障.

摘要： 根据喷雾冷却原理，设计了用于金属切削加工的喷雾冷却装置，确定了刀具几何角度，选择水做为冷却液。实验表明，与干切削相比，喷雾冷却时切削区温度可降低2000C；切削液用量为0.3～0.5L/h，且当切削条件调整到理想状态时，工件表面不会有冷却液残留；能够适用于普通的硬质合金刀具。

摘要： 提供一种负型切削镶刀，以及使用所述切削镶刀的刀头更换式旋转切削工具，刀头更换式旋转切削工具系统以及切削加工方法，负型切削镶刀具有四个粗加工用长边切削刃部和四个精加工用短边切削刃部交替连结而成的切削刃，若装配在粗加工用工具主体上就可进行粗加工，若装配在精加工用工具主体上就可进行精加工。将这种切削镶刀在用于粗加工或精加工后，再装配到精加工用工具主体或粗加工用工具主体上，就可进行精加工或粗加工，从而能够不遗漏地使用切削刃全周。

摘要： 本发明提供一种切削镶刀、具有该切削镶刀的切削工具、以及使用该切削工具切削被切削件的切削方法。本发明的切削镶刀具有上表面、下表面、位于所述上表面与所述下表面之间的侧面、位于所述上表面与所述侧面的交线部的上切削刃、位于所述下表面与所述侧面的交线部的下切削刃。所述侧面具有：沿厚度方向延伸至所述上表面且将所述上切削刃截断成多个分割上切削刃的至少一个上凹部、沿厚度方向延伸至所述下表面且将所述下切削刃截断成多个分割下切削刃的至少一个下凹部。所述至少一个上凹部与所述至少一个下凹部经由沿宽度方向连续的厚壁部相互隔离。

摘要： 本发明提供一种切削工具，所述切削工具具备：第一切削镶刀，其具有连接第一上表面与第一下表面的第一侧面、位于第一上表面与第一侧面的交叉部的第一切削刃及位于第一侧面且以截断第一切削刃的方式到达第一上表面的第一槽部；第二切削镶刀，其具有第二上表面、第二侧面、位于第二上表面与第二侧面的交叉部的第二切削刃及位于第二上表面中第二切削刃侧的端部的切削刃强化部；刀夹，其安装第一切削镶刀和第二切削镶刀，第一切削镶刀及第二切削镶刀以第一切削刃及第二切削刃位于刀夹的外周侧、第一下表面与第二上表面接近、并且切削刃强化部的旋转轨道与第一槽部的旋转轨道一部分重叠的方式安装于刀夹。

摘要： 本发明提供一种切屑排出性优异的切削镶刀。根据本发明的切削镶刀，凹槽(21)的底面具有第一底面(211)和第二底面(212)，第一底面(211)与切削刃部(5)连续，第二底面(212)位于与第一底面(211)相比远离切削刃部(5)的一侧且比第一底面(211)的远离切削刃部(5)的一侧的端部的假想延长线(L1)低的位置。进而，在俯视下，一对倾斜面(23)位于与第一底面(211)的远离切削刃部(5)的一侧的端部相比远离切削刃部(5)的一侧。因此，生成的切屑一边沉入被形成为比第一底面(211)的假想延长线(L1)低位的空间一边卷曲，由此切屑的卷曲的直径变小。其结果是，切屑的排出方向稳定，从而切屑的排出性变得良好。

摘要： 本发明提供一种切削镶刀，具有：上表面、下表面、连接所述上表面和所述下表面的侧面、位于所述上表面和所述侧面的交叉部的切削刃、以及位于所述侧面并自所述上表面朝向所述下表面延伸且将所述切削刃截断的槽部，所述槽部具有第一边缘部及第二边缘部，所述第一边缘部及第二边缘部位于该槽部的宽度方向的边缘部且自所述上表面朝向所述下表面延伸，从侧面看，所述第一边缘部具有第一分离部，该第一分离部位于所述上表面侧且随着靠近所述下表面而远离基准线，该基准线穿过所述槽部的宽度方向上的中点并大致垂直于所述下表面，并且，从侧面看，所述第二边缘部具有第二分离部，该第二分离部位于所述上表面侧且随着靠近所述下表面而远离所述基准线。

摘要： 本发明提供一种切削镶刀、具有该切削镶刀的切削工具、以及使用该切削工具来切削被切削件的方法。本发明的切削镶刀具备：位于上表面与下表面之间且具有延伸至上表面的上凹部的侧面、位于上表面与侧面的交线部且由上凹部截断而成的多个分割上切削刃。多个分割上切削刃的每个具有第一端部及第二端部，并且以从第一端部朝向第二端部而接近下表面的方式倾斜。多个分割上切削刃具有相互邻接的第一分割上切削刃及第二分割上切削刃。第二分割上切削刃的第一端部在侧视下位于比第一分割上切削刃的延长线和通过第二分割上切削刃的第一端部且与切削镶刀的中心轴平行的线的交点更加靠上方，并且位于与第一分割上切削刃的第二端部相同位置或下方。

摘要： 提供一种负型切削镶刀，以及使用所述切削镶刀的刀头更换式旋转切削工具，刀头更换式旋转切削工具系统以及切削加工方法，负型切削镶刀具有四个粗加工用长边切削刃部和四个精加工用短边切削刃部交替连结而成的切削刃，若装配在粗加工用工具主体上就可进行粗加工，若装配在精加工用工具主体上就可进行精加工。将这种切削镶刀在用于粗加工或精加工后，再装配到精加工用工具主体或粗加工用工具主体上，就可进行精加工或粗加工，从而能够不遗漏地使用切削刃全周。

摘要： 本发明提供一种切屑排出性优异的切削镶刀。根据本发明的切削镶刀，凹槽(21)的底面具有第一底面(211)和第二底面(212)，第一底面(211)与切削刃部(5)连续，第二底面(212)位于与第一底面(211)相比远离切削刃部(5)的一侧且比第一底面(211)的远离切削刃部(5)的一侧的端部的假想延长线(L1)低的位置。进而，在俯视下，一对倾斜面(23)位于与第一底面(211)的远离切削刃部(5)的一侧的端部相比远离切削刃部(5)的一侧。因此，生成的切屑一边沉入被形成为比第一底面(211)的假想延长线(L1)低位的空间一边卷曲，由此切屑的卷曲的直径变小。其结果是，切屑的排出方向稳定，从而切屑的排出性变得良好。

摘要： 本发明公开了一种切削力和切削温度测量装置及其制备和温度补偿方法，该装置将切削力传感器和切削温度传感器直接和刀片直接接触，距离切削位置近，能够实现对切削力的直接、准确地测量，具有响应快、精度高的性能。本发明的切削力和切削温度测量装置中的切削力传感器外形与普通车刀的刀垫外形一致，并且具有相同的机械特性，能够替代刀垫并安装到刀具中，使得切削力传感器直接和车刀接触，测量精度高，不占用额外的空间，该切削力传感器结构简单、体积小，具有兼容性好、可靠性高的特点，解决了当前很多商业化切削力传感器难以用于实际加工切削状态监测的难题。

摘要： 本发明公开了一种切削力和切削温度测量装置及其制备和温度补偿方法，该装置将切削力传感器和切削温度传感器直接和刀片直接接触，距离切削位置近，能够实现对切削力的直接、准确地测量，具有响应快、精度高的性能。本发明的切削力和切削温度测量装置中的切削力传感器外形与普通车刀的刀垫外形一致，并且具有相同的机械特性，能够替代刀垫并安装到刀具中，使得切削力传感器直接和车刀接触，测量精度高，不占用额外的空间，该切削力传感器结构简单、体积小，具有兼容性好、可靠性高的特点，解决了当前很多商业化切削力传感器难以用于实际加工切削状态监测的难题。