车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损宽度分布特性

采用低速、大切深、高进给工艺方案车削大螺距螺纹时,刀具左右后刀面存在明显不均匀磨损,直接影响左右螺纹面的加工质量一致性和加工效率.已有的刀具后刀面磨损宽度测量方法仅反映出后刀面磨损宽度随切削行程变化的平均性质,无法揭示后刀面磨损宽度的分布特性.为此,设计和制磨出一把用于车削螺距16 mm梯形外螺纹的刀具,采用等参数轴向分层切削方法进行左右后刀面磨损实验,分析刀具后刀面磨损特征,构建刀具后刀面磨损宽度分布函数,揭示出后刀面磨损宽度分布特性.结果表明:左右后刀面磨损宽度在切削刃长度和切削行程两个方向上均呈现不同的分布特性,且左后刀面磨损明显大于右后刀面磨损,上述方法可用于定量描述车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损状态,评定不同切削行程条件下刀具左右后刀面磨损的差异性.     

车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损宽度分布特性

采用低速、大切深、高进给工艺方案车削大螺距螺纹时,刀具左右后刀面存在明显不均匀磨损,直接影响左右螺纹面的加工质量一致性和加工效率.已有的刀具后刀面磨损宽度测量方法仅反映出后刀面磨损宽度随切削行程变化的平均性质,无法揭示后刀面磨损宽度的分布特性.为此,设计和制磨出一把用于车削螺距16 mm梯形外螺纹的刀具,采用等参数轴向分层切削方法进行左右后刀面磨损实验,分析刀具后刀面磨损特征,构建刀具后刀面磨损宽度分布函数,揭示出后刀面磨损宽度分布特性.结果表明:左右后刀面磨损宽度在切削刃长度和切削行程两个方向上均呈现不同的分布特性,且左后刀面磨损明显大于右后刀面磨损,上述方法可用于定量描述车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损状态,评定不同切削行程条件下刀具左右后刀面磨损的差异性.     

改型解放牌汽车转向节主销衬套孔精密镗削试验研究

本文研究了刀具材料及其几何参数的选择、被加工表面粗糙度的影响、刀具耐用度的选择以及切削用量的优化方法,藉以评定锡黄铜(Hsn90-1)板材的切削加工性,也为精密加工衬套孔用组合机床的设计,提供了最佳工艺参数.     

切削加工表面机械性能研究现状

论述了切削加工残余应力的产生机制、残余应力的实验研究、二维或三维切削过程有限元仿真研究及解析法研究现状.从研究方法和切削参数、冷却润滑条件以及刀具参数等因素对金属切削已加工表面的加工硬化的影响的角度介绍了国内外传统切削加工硬化的研究现状.探讨了微切削加工的残余应力及加工硬化研究.最后对传统切削和微切削加工表面机械性能的研究方向进行了展望.     

基于正交试验的螺纹剪切系统参数优化设计

为获得螺纹剪切碰撞吸能系统的最佳尺寸,以达到碰撞设计要求,应用正交试验设计方法,以螺纹高度、螺纹宽度、剪切高度及螺距这4个尺寸参数为设计变量.每个设计变量选取4个设计水平,对螺纹剪切系统的16种参数组合进行了碰撞仿真实验,并分析了实验结果.分析结果表明,剪切高度对评价指标有显著影响.仿真实验结果表明,所选的螺纹剪切系统结构最优参数组合满足碰撞设计要求.     

轨道车辆新型车端专用吸能装置

为了提高轨道车辆的耐碰撞性,利用金属薄壁结构轴向切削和压缩过程吸收能量的原理,设计了一种新型车辆端部专用吸能装置;采用显式有限元软件LS-DYNA建立了吸能装置吸能过程的等效三维有限元模型,并对吸能过程进行数值模拟;分析了切削深度、刀具前角和切屑圆心角等参数对吸能装置吸能性能的影响.研究结果表明,新型吸能装置吸收的能量、界面力与切削深度、切屑圆心角成正比,与刀具前角成反比,受切削深度的影响较小;新型吸能装置的冲程效率可达100%,压缩力效率和总效率可达70%以上,高于现有吸能装置.      

基于铣削稳定性的淬硬钢铣削加工工艺参数优化

针对淬硬钢在铣削加工过程中易发生颤振的问题,建立了淬硬钢铣削过程稳定性预测模型,得到铣削过程稳定性极限曲线图,并同步预测表面动态加工误差,以此作为铣削加工工艺参数优化的约束条件,以主轴转速、每齿进给量、轴向切深工艺参数为设计变量,以最大材料去除率和表面粗糙度为目标函数,进行淬硬钢铣削加工工艺参数优化,并进行铣削实验对比分析,结果表明该方法可以降低铣削过程振动幅值,提高加工效率.     

高速切削淬硬钢已加工表面白层形成规律研究

高速切削淬硬钢已加工表面存在白层,对工件使用性能具有很大的影响,研究已加工表面白层对改善工件表面质量和切削加工性具有重要意义.通过使用PCBN刀具高速干硬切削GCr15钢和40Cr Ni Mo A钢实验,分析了高速干硬切削表面产生白层的机制,研究了切削速度、后刀面磨损量等切削参数以及材料含碳量对白层厚度的影响规律.研究表明:白层形成过程中,已加工表面材料发生相变,白层厚度随切削速度提高呈现先增加后减小趋势,随刀具磨损量增加而增大;随着工件材料含碳量增加,白层厚度增大.     

高速切削淬硬钢已加工表面白层的形成规律

高速切削淬硬钢已加工表面存在白层,对工件使用性能具有很大的影响,研究已加工表面白层对改善工件表面质量和切削加工性具有重要意义.通过使用PCBN刀具高速干硬切削GCr15钢和40CrNiMoA钢实验,分析了高速干硬切削表面产生白层的机制,研究了切削速度、后刀面磨损量等切削参数以及材料含碳量对白层厚度的影响规律.研究表明:白层形成过程中,已加工表面材料发生相变,白层厚度随切削速度提高呈现先增加后减小趋势,随刀具磨损量增加而增大;随着工件材料含碳量增加,白层厚度增大.     

汽车覆盖件模具切削物理数据库研究

近年来我国汽车制造业的迅速发展,导致汽车覆盖件模具需求很大.目前,很多发达国家学者进行了金属切削数据库的开发和研究,然而我国针对于汽车覆盖件模具切削加工的先进切削数据库系统比较少.本文以汽车覆盖件模具切削为研究对象,通过研究模具加工中的基础切削问题与基本加工工艺,以服务的角度出发,采用大数据、云计算技术建立汽车用淬硬钢模具切削基础数据库云平台,挖掘机床性能、加工工艺、刀具选择与加工质量的基本关系,提供标准模具工艺查询、工艺参数优化、刀具优选等服务,为智能机床装备的使用提供基础数据支持.     

刀具参数对超声切削蜂窝芯切削力及温度影响仿真分析

建立了圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯的三维有限元模型,研究刀具前角、刀具后角和刀片直径等刀具参数对进给力和切削温度的影响.研究结果表明:在圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯过程中进给力随着刀具前角和刀片直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小;切削温度随着刀具前角和刀具直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小.     

消除制动鼓表面硬斑的方法

在公共汽车保养作业中,常常由于制动鼓表面出现麻点硬斑,使镗削或车削加工难以进行.这些硬斑分布不均匀,没有规则,或大或小,只有通过切削刀痕才显示在制动鼓内径表面,一般占切削表面20%左右.     

磁盘基片超精密切削加工技术的研究

根据铝合金磁盘基片的加工技术要求,分析了铝合金磁盘基片超精密切削加工的工艺特点,提出了超精密车床的结构要求,给出了金刚石刀具的几何参数.     

数控加工系统的随动控制研究

基于西门子840D数控系统,提出一种随动加工控制的原理和方法,控制系统通过测距传感器反馈值直接控制刀具随动进给,实现对大型自由曲面表面非金属涂层的等厚加工.为使工件表面非金属涂层加工平整、等厚,加工过程中需保持刀具到工件表面等距.设计中在刀具轨迹前放置测距传感器,实时检测工件表面位置,控制刀具随动进给,实现工件表面非金属涂层的等厚加工.实验结果验证了该控制方法的有效性.     

高速列车受电弓杆件减阻降噪研究分析

高速列车受电弓是列车高速运行时气动阻力和气动噪声的主要来源之一。为探索受电弓杆件的减阻降噪方法,基于仿生学思想将高速列车受电弓光滑表面设计成螺纹型非光滑结构,同时研究在螺距和螺纹直径参数下对气动阻力和气动噪声的影响。选取高速列车受电弓杆件的典型尺寸建立流体仿真分析模型,采用非结构化混合网格,利用Standard k-ε湍流模型及宽频噪声模型,通过数值方法计算流场的分布特征和气动噪声大小。计算结果表明:螺纹型非光滑结构能更好地影响圆柱体尾涡区的形成,是有效降低高速列车受电弓杆件气动阻力和气动噪声的关键。为了进一步探究螺纹型非光滑结构杆件对高速列车受电弓减阻降噪的影响,设计了凹槽螺纹型和凸陷螺纹型两种不同结构杆件,分别在不同的螺距和螺纹直径参数下进行流场计算结果分析。结果表明,在350 km/h的风速下,螺距和螺纹直径参数一定时,凸陷螺纹型杆件的减阻降噪效果要优于凹槽螺纹型结构;其中,螺距PPD=60 mm,螺纹直径d=1 mm的凹槽螺纹型杆件具有最优减阻降噪效果,单个杆件的减阻率达3%;而对于凹槽螺纹型杆件类型,螺距PPD一定时,d/D的比值在0.017～0.067范围内,随着螺纹直径d的增大气动阻力和气动噪声均升高,当d/D数值超过0.067之后有显著降低气动阻力和气动噪声的趋势。     

无水砂卵石地层土压平衡盾构刀具改造技术

分析辐条式土压平衡盾构在穿越全断面无水砂卵砾石层施工中刀具严重磨损的原因,提出拆除滚刀并对刀具进行改造以及按分层切削设计原理对刀具进行重新配置的思路。从刀具改造的总体思路、刀具改造前后对比分析和改造后掘进效果的对比等方面进行研究。结果表明:改造后的刀具以及按分层切削设计原理配置的刀具有很好的切削效果,为地铁无水砂卵石地层盾构施工刀具改造和配置提供了一种新方法。     

数控车床仿真系统开发

根据数控车削加工的特点，提出一个基于构造单元的工件分解表达模型，利用此模型与刀具实体模型做布尔减运算，实时模拟工件材料的去除加工过程，并验证加工结果．在此基础上，根据切削力、切屑形成原理，提取几何仿真中的切削层参数和一些相关参数，将其应用于切削力计算和切屑仿真中，形成几何仿真和物理仿真集成的数控车床仿真系统．     

金属切削刀具减摩槽的研究

通过采用磨有减摩槽的车刀进行切削实验,将测得的切削力数据计算３分析得出磨有减摩槽的刀具可降低切削车的数据,并由此分析减摩槽参数与进给量等之间的关系、磨有减摩刀的在具切削深度、大进给量的切削加工方面有明显的降低切削力的效果和实用价值,用于不重磨刀片刀具上具有广阔的前景。     

挤压切削加工过程的有限元仿真研究

利用Deform 3D软件建立了挤压切削加工中刀具与工件相互作用的有限元仿真模型,以不同切削速度和背吃刀量对挤压切削加工过程进行仿真分析.通过对工件加工表面变形量及残余应力等仿真结果的对比分析,总结了切削速度和背吃刀量对挤压切削加工工件表面质量的影响规律.最后,对仿真结果进行了试验验证,结果表明仿真模型能够较为真实地反映挤压切削加工的实际过程,证明了模型的有效性.     

基于虚拟制造的数控车削加工仿真技术

针对虚拟制造基层关键技术--数控车削加工仿真问题进行分析并提出解决方法.实现含有整个数控车削加工环境的全景仿真,可表达几何仿真、加工过程仿真及加工质量仿真,为解决当今切削加工仿真及其运行模式存在问题,提供一条有效新途径.