单晶硅超精密切削加工表面粗糙度预测模型的建立及试验研究

利用超精密机床进行切削加工时,对于操作者来说,首先面临的问题是最优切削用量组合的确定,这也是最让操作者感到棘手的问题.单晶硅成功的切削过程取决于优化工艺参数,比如进给量、背吃刀量、切削速度等.为了建立精确可靠的表面粗糙度预测模型,本文将遗传基因算法应用于回归分析,同时在超精密机床上对该预测模型进行了试验验证.     

高速切削刀具系统

德国高速切削研究团队认为,高速切削的速度范围应该是传统切削速度的5-10倍.而实现高速切削可能涉及机床、刀具.工件、工艺参数等诸多方面的问题.     

高速切削机床

高速切削最基本的条件是超硬材料刀具及具有高速、高刚度、高抗振性的机床设备。随着超硬材料刀具的广泛应用,高速高效机床的发展很快,从而使高速切削的应用越来越广泛,经济效益越来越明显。高速切削机床的基本涵义如下：1．高的切削速度。顾名思义,高速切削要有高的切削速度,目前高速高精度机床的切削速度比常规切削高10倍左右。但高速机民尚无统一规定,习惯上常把最高主轴转速大于1000r／min的中小型加工中心和数控铣床称为高速机床。2．高的送给速度（台快移速度）。以铣削为例,一般是根据工件材料和刀具材料来合理选择铣刀每齿的…     

最佳铣削速度热电势测量法的试验研究

在切削类似TC4钛合金这样难加工的材料时,最大的困难是刀具寿命短,因此影响了零件的可加工性和经济性,特别是需要经常换刀而使一些高效机床(如数控机床、加工中心等)的优越性得不到充分发挥。提高刀具寿命的途径之一是选择合适的切削速度,使得刀具相对磨损最小,这种切削速度称为最佳切削速度V佳。另一方面,常规试     

刀具材料及其磨损对钛基复合材料车削温度的影响

对钛基复合材料车削时的车削温度和刀具磨损形态进行试验研究,结果表明,在相同条件下,两类刀具的切削温度随切削速度上升而提高,且在较低速度范围内随切削速度增大车削温度上升趋势明显,较高速度范围内上升趋势较缓;随着刀具磨损量从VB=0mm上升至VB=0.2mm,虽然硬质合金K313刀具的切削温度上升幅度小于PCD刀具,但PCD刀具的切削温度始终远小于硬质合金K313刀具,且PCD刀具的耐用度远好于K313刀具;PCD刀具的磨损形式以磨粒磨损为主,而K313刀具以粘结磨损为主。     

技术市场

瑞士米克朗公司的新产品———ＨＳＭ７００高速铣床和ＦＵＴＵＲＡ系列精密型立式加工中心作为机床制造业的里程碑,高速铣削技术已完全展现出它的发展前途。高速铣削使切削速度比传统加工提高５～１０倍,更重要的是切削进给速度的显著增长,使得用高速切削加工的零件表...     

复杂曲面加工刀轴矢量优化研究

本文对某复杂曲面的多轴数控加工刀轨进行了研究,针对该曲面的特征,采用可变轮廓铣策略;优化刀轴矢量,实现在曲面切削时,刀具的切削点到刀轴的投影距离最大,从而实现最大切削速度,提高表面质量。本文构建了切削过程的刀轴矢量变化模型,最终完成刀轴矢量旋转角的优化。经验证采用该策略及模型能获得较高的表面质量和精度,达到设计和精度要求。     

钛合金TC4高速切削刀具磨损的有限元仿真

借助有限元方法对切削钛合金时硬质合金刀具的磨损进行了仿真.首先,根据钛合金切削时刀具磨损机理,建立了能够综合反映粘结磨损、扩散磨损及磨粒磨损的磨损率模型;通过增大传热系数、平滑节点磨损值等方法,解决了刀具磨损过程中切削温度场的仿真、内部网格的调整及刀具表面轮廓的光滑处理等一系列问题,结合磨损子程序建立了预测刀具磨损的有限元模型.然后,通过切削实验对有限元模型的有效性进行了验证,结果表明:所建立的有限元模型能够较准确的预测刀具前刀面磨损及其磨损形貌.最后,对高速切削钛合金条件下的刀具耐用度进行了预测,预测结果表明:随着速度的增加,刀具会快速磨损,切削速度为300 m/min时刀具寿命仅为130 m/min时的1/3.因此,切削速度的选择要综合考虑切削效率与刀具寿命这两个因素.     

BTA 深孔钻削切屑变形与刀齿切削力分布规律仿真

采用ABAQUS有限元分析软件,建立了错齿BTA钻头钻削环状工件单元切削仿真模型,以45#钢为工件材料,对错齿BTA钻头各刀齿切削不同直径的环状工件进行了模拟仿真,分析了钻削过程中错齿BTA钻头各个刀齿切屑的形成过程与变形特点,研究了环状单元切削力三分量随工件半径的受力分布规律.结果表明,错齿BTA钻头各刀齿切削力分量呈现出随半径增大而增大的非均匀分布规律,并且切削速度和进给量对切削力分布规律几乎没有影响.     

小型薄片零件高速铣削加工试验研究

针对小型薄片结构零件切削过程中的变形问题,以薄片"一"字电极高速铣削加工试验为例,从编程方式、切削参数选用、工序安排、走刀路线等方面展开研究。控制其变形量达到最小,以满足产品设计要求。