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高速铣削时刀夹联体振动特性影响后刀面磨损机理

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机械工程学报 2008年第4期44卷 63-68页

作者：刘安民沈航 KRUTH J P 湖南工学院现代制造技术研究所衡阳421002 鲁汶大学工学院鲁汶3001比利时

通过对主轴-刀夹-刀具联体的振动特性及切削过程分析,研究高速铣削时后刀面机械振动磨损的机理。采用试验模态分析方法,获得刀夹联体的振动特性参数。分析刀尖的振动轨迹曲线以及有效切削后角随时间的变化规律,找出振动特性参数与后刀... 详细信息

通过对主轴-刀夹-刀具联体的振动特性及切削过程分析,研究高速铣削时后刀面机械振动磨损的机理。采用试验模态分析方法,获得刀夹联体的振动特性参数。分析刀尖的振动轨迹曲线以及有效切削后角随时间的变化规律,找出振动特性参数与后刀面磨损的关系。进行刀夹联体的振动特性参数影响后刀面磨损的切削试验。试验结果证明:在高速铣削硬钢材料时,刀夹联体的模态阻尼比和固有频率的乘积值越大,动刚度越高,后刀面振动磨损程度就越轻。

关键词：高速铣削振动特性后刀面磨损机理

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高速铣削时颤振的诊断和稳定加工区域的预报

机械工程学报 2007年第1期43卷 164-169页

作者：刘安民彭程刘吉兆郭雪娥 KRUTH J P VANHERCK P 湖南工学院现代制造技术研究所衡阳421002 鲁汶大学工学院

给出一种通过测量加工过程中的噪声来诊断高速铣削时颤振的方法。先测量环境噪声,然后测量加工噪声。理论分析和试验结果表明,如果加工噪声的主谐振频率接近其中一个环境噪声主谐振频率或者是齿频的整数倍,那么系统无颤振,否则有颤振。... 详细信息

给出一种通过测量加工过程中的噪声来诊断高速铣削时颤振的方法。先测量环境噪声,然后测量加工噪声。理论分析和试验结果表明,如果加工噪声的主谐振频率接近其中一个环境噪声主谐振频率或者是齿频的整数倍,那么系统无颤振,否则有颤振。建立系统结构和铣削过程动力学特征参数的数学模型。根据测出的颤振频率,通过所建模型可解出系统的固有频率、阻尼比和过程参数,并计算出稳定极限曲线。试验证明,该方法能较好地预报高速铣削时的稳定加工区域。

关键词：高速铣削颤振噪声诊断稳定加工区域

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高速铣削P20和45淬硬钢的切削力

中国机械工程 2007年第21期18卷 2543-2546页

作者：庞俊忠王敏杰段春争杨宇大连理工大学精密和特种加工教育部重点实验室

使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀，对45钢（52HRC、48HRC、42HRC）及P20钢（41HRC、33HRC）进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论，分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削... 详细信息

使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀，对45钢（52HRC、48HRC、42HRC）及P20钢（41HRC、33HRC）进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论，分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削参数如下：切削速度为156～816m／min，每齿进给量为0．1mm，轴向切削深度为3mm，切削宽度为1mm。结果表明：高速铣削淬硬钢产生锯齿形切屑，切削速度和工件硬度对切削力有显著影响。

关键词：球形立铣刀淬硬钢切削力切削速度高速铣削

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高速铣削TC6钛合金的刀具磨损机理

上海交通大学学报 2012年第7期46卷 1037-1042页

作者：徐锦泱郑小虎安庆龙陈明上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

通过物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)涂层硬质合金刀具对α+β相钛合金TC6进行高速铣削加工,研究了PVD与CVD刀具在铣削TC6钛合金过程中的刀具磨损形态和磨损机理.结果表明:在相同的切削条件下,PVD涂层刀具后刀面磨损量更小,刀具... 详细信息

通过物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)涂层硬质合金刀具对α+β相钛合金TC6进行高速铣削加工,研究了PVD与CVD刀具在铣削TC6钛合金过程中的刀具磨损形态和磨损机理.结果表明:在相同的切削条件下,PVD涂层刀具后刀面磨损量更小,刀具寿命更长,更适合TC6钛合金的加工.其前刀面主要发生黏结磨损和氧化磨损,后刀面则为边界磨损,由于前刀面黏结磨损和后刀面边界磨损对切削刃的弱化作用,使得主切削刃发生了微崩刃.CVD涂层刀具寿命较短,其前刀面主要发生初期微崩刃和随之而来的月牙洼磨损以及黏结磨损;后刀面则为磨粒磨损,失效形式为涂层剥落.

关键词： TC6钛合金高速铣削涂层刀具磨损机理

高速铣削SiCp/Al复合材料时聚晶金刚石刀具的磨损机理

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光学精密工程 2011年第12期19卷 2907-2918页

作者：葛英飞徐九华傅玉灿南京工程学院机械学院南京航空航天大学机电学院

采用聚晶金刚石刀具(PCD),以600～1200m/min速度对SiCp/2009Al复合材料进行了高速铣削试验,研究了铣削时PCD刀具的磨损机理。使用扫描电镜(SEM)观察加工材料表面和刀具前/后刀面磨损带,X射线衍射仪分析已加工表面物相,并使用能谱(EDS)... 详细信息

采用聚晶金刚石刀具(PCD),以600～1200m/min速度对SiCp/2009Al复合材料进行了高速铣削试验,研究了铣削时PCD刀具的磨损机理。使用扫描电镜(SEM)观察加工材料表面和刀具前/后刀面磨损带,X射线衍射仪分析已加工表面物相,并使用能谱(EDS)和激光拉曼谱对后刀面磨损带进行元素分析。结果表明,增强颗粒碳化硅的高频刻划和冲击是导致刀具晶粒脱落、磨粒磨损、崩刃、剥落的主要机制,切削高体积分数增强铝基复合材料、经热处理的复合材料或使用更高的切削速度时,PCD刀具会产生明显微裂纹。另外,增强颗粒体积分数是影响PCD刀具磨损的最显著因素,增强颗粒尺寸、工件材料热处理状态、刀具材料晶粒尺寸和冷却条件对刀具磨损均有显著影响。PCD刀具刀的寿命在70～240min之间。结论认为,增强颗粒机械冲击、切削振动和热冲击的综合作用是刀具产生微裂纹的主要原因。在高速铣削时的高温、高压下,工件材料中的铝元素和铜元素会向刀具有一定程度的扩散,PCD刀具在铜元素的催化作用下会发生轻微的石墨化磨损。

关键词：颗粒增强铝基复合材料高速铣削聚晶金刚石刀具磨损形态磨损机理

高速铣削光学级SiCp/Al复合材料的铣削力预测

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光学精密工程 2021年第1期29卷 117-129页

作者：郭琳黄树涛杨海成许立福张玉璞沈阳理工大学辽宁沈阳110159 西安应用光学研究所陕西西安710068 沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

在顺铣和逆铣两种条件下,为了对比研究金刚石粒度为32μm的PCD单齿立铣刀高速铣削光学级SiCp/Al复合材料时铣削力变化特性,针对铣削方式和铣削用量对铣削力特性的影响进行了研究,并基于多元线性回归分析方法建立了铣削力的经验公式。采... 详细信息

在顺铣和逆铣两种条件下,为了对比研究金刚石粒度为32μm的PCD单齿立铣刀高速铣削光学级SiCp/Al复合材料时铣削力变化特性,针对铣削方式和铣削用量对铣削力特性的影响进行了研究,并基于多元线性回归分析方法建立了铣削力的经验公式。采用L9(34)正交实验方案进行高速铣削实验,使用旋转测力仪采集各铣削力信号,研究了顺铣和逆铣两种条件下铣削用量对铣削力特性的影响,并采用多元线性回归分析方法建立了切向力Ft、径向力Fr、轴向力Fz和总铣削力Ftotal的经验公式。实验结果表明:所建立的铣削力的经验公式回归显著性较高,且模型平均误差在10%之内。两种铣削条件下对各铣削力影响水平最高的是轴向切削深度,其次是每齿进给量和切削速度。顺铣时Ft,Fr和总铣削力Ftotal均高于逆铣,而Fr相差不大。

关键词：碳化硅颗粒增强铝基复合材料高速铣削铣削力模型回归分析显著性分析

高速铣削SKD61模具钢表面完整性与疲劳寿命

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计算机集成制造系统 2015年第11期21卷 2995-3000页

作者：王义强韩子渊叶国云张占辉张志杰浙江大学宁波理工学院浙江宁波315100 太原科技大学机械工程学院山西太原030024 宁波如意股份有限公司浙江宁波315600

为探究高速铣削加工中表面完整性对零件疲劳寿命的影响规律,使用圆环面铣刀对SKD61模具钢进行了高速铣削试验,并测定铣削后样件的表面完整性与疲劳寿命,根据表面完整性的量化指标,采用人工神经网络方法构建疲劳寿命预测模型。研究表明... 详细信息

为探究高速铣削加工中表面完整性对零件疲劳寿命的影响规律,使用圆环面铣刀对SKD61模具钢进行了高速铣削试验,并测定铣削后样件的表面完整性与疲劳寿命,根据表面完整性的量化指标,采用人工神经网络方法构建疲劳寿命预测模型。研究表明：铣削加工产生的表面残余压应力能显著延长零件的疲劳寿命。在一定范围内,零件的疲劳寿命分别随表面粗糙度和表面硬度的变化而剧烈变化。将表面完整性和人工神经网络相结合构建的零件疲劳寿命预测模型,其预测值与实测值的误差为2.3%~15.8%。

关键词：机械制造工艺与设备高速铣削表面完整性疲劳寿命人工神经网络

高速铣削淬硬钢的刀具破损试验及其力热耦合特性分析

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高技术通讯 2012年第10期22卷 1097-1102页

作者：刘广军谭光宇胡海鹤李广慧同济大学机械与能源工程学院上海201804 广东海洋大学工程学院湛江524005

针对高速铣削淬硬钢的刀具破损问题，进行了硬质合金立铣刀高速铣削TIO淬硬模具钢的破损试验，通过观察发现刀具的破损形态为崩刃，并对刀具的破损机理进行了初步讨论。建立了刀具切削过程的力热耦合方程，分析了切削力、切削热和力热... 详细信息

针对高速铣削淬硬钢的刀具破损问题，进行了硬质合金立铣刀高速铣削TIO淬硬模具钢的破损试验，通过观察发现刀具的破损形态为崩刃，并对刀具的破损机理进行了初步讨论。建立了刀具切削过程的力热耦合方程，分析了切削力、切削热和力热耦合对刀具的影响，详细讨论了力、热单一物理场及其耦合场对刀具结构及刀具破损的作用机理。分析结果表明，刀具失效机理为力冲击引起的破损失效，切削力是造成刀具破损的主要因素；机械应力的数值远远大于热应力数值，热力耦合的综合应力稍大于机械应力；机械变形、热变形和综合变形的数值接近；力热耦合作用下，存在复杂的应力和变形机理，综合应力与变形是拉应力、压应力等各种因素耦合作用的结果。

关键词：高速铣削淬硬钢铣刀破损力热耦合

高速铣削AlMn1Cu表面粗糙度变化规律及铣削参数优化研究

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南京理工大学学报 2010年第4期34卷 537-542页

作者：汪振华赵成刚袁军堂胡小秋邓文南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 安阳工学院机械工程系河南安阳455000

为了提高防锈铝合金加工质量和效率,通过对防锈铝合金ALMn1Cu进行系统的高速铣削加工试验,该文研究了切削参数对表面粗糙度的影响。根据析因试验的方差分析结果得到了切削参数中影响表面粗糙度的显著性影响因素,并采用最小二乘回归法建... 详细信息

为了提高防锈铝合金加工质量和效率,通过对防锈铝合金ALMn1Cu进行系统的高速铣削加工试验,该文研究了切削参数对表面粗糙度的影响。根据析因试验的方差分析结果得到了切削参数中影响表面粗糙度的显著性影响因素,并采用最小二乘回归法建立了基于切削参数的表面粗糙度预测模型。在预测模型的基础上建立了以最大加工过效率为优化目标的切削参数优化模型,运用遗传优化算法对切削参数进行了优化计算,得到了不同表面粗糙度技术要求下较优的切削参数组合。应用优化结果对某新型雷达上功能件进行了加工实验,将加工效率提高了近两倍。

关键词：高速铣削表面粗糙度铝合金切削参数遗传算法