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工具技术
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辛节之

月刊

1000-7008

toolmagazine@chinatool.net

028-83242219

610051

成都市府青路二段24号

工具技术/Journal Tool Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道切削与测量技术的最新进展,金属切削基础理论研究,新型刀具研制及应用,数控工具系统、新型刀具材料、涂层技术、刀具CAD/CAM,新材料及难加工材料的切削与刀具技术,新的测量技术研究与新型量具量仪开发,精密测量技术与质量控制系统技术,加工过程中的自动测量与精度控制,加工误差补偿技术,电子数显量具开发与应用,工厂技术革新和实用技术等。
正式出版
收录年代

    面向微织构刀具的磁场辅助切削加工装置设计与应用

    姜明晶张克栋宋京泽王典...
    69-75页
    查看更多>>摘要:研究了磁场辅助刀具切削加工技术在微织构刀具切削中的表现,基于ANSYS软件对切削加工夹具进行了设计和有限元仿真,根据毕奥—萨伐尔定律设计磁场发生装置并搭建磁场辅助切削平台,探究了磁场参数对切削性能的影响.在施加一定的磁场强度和不同磁场方向(微织构方向平行于磁场方向记为DIR1,微织构方向垂直于磁场方向记为DIR2,切屑方向平行于磁场方向记为DIR3)下,使用微织构刀具(TT)和磁性纳米流体(MNF)对316L不锈钢进行切削试验,并使用SEM和EDS等技术对加工工件进行表征和分析.试验显示,在磁场方向为DIR1 的情况下,使用微织构刀具能够获得最优的切削性能.结果表明,磁场参数的选择对微织构刀具切削性能有重要影响,同时在实际应用中为磁场辅助切削加工技术提供了指导.

    磁场辅助有限元仿真微织构刀具切削试验

    兼顾排屑与降载作用的叶轮拐角单笔清根刀具

    谢鹏郭明龙魏兆成王敏杰...
    76-82页
    查看更多>>摘要:清根加工作为叶轮拐角区域残余材料的补加工工艺,在整体叶轮数控加工中占据十分重要的地位.盖盘叶轮清根加工具有推刀进给、拐角曲面曲率大、切削余量大、空间几何受限等特点.而传统球头铣刀刀尖点切削性能不足,应用于盖盘叶轮清根加工会导致切削载荷大和切屑挤压,造成刀具过早失效、加工表面质量差等问题.本文针对盖盘叶轮清根加工的特点和难点,提出一种面向不同拐角尺寸的具有削顶结构以及大容屑槽结构的刀具,并推导了切削刃的表达式.对传统球头铣刀和新式削顶铣刀进行仿真与实验,结果表明,新式削顶铣刀较传统球头铣刀切削力降载高达77.6%,切削过程更平稳可靠,加工质量更高.

    清根加工盖盘叶轮推刀进给传统球头铣刀新式削顶铣刀降载

    基于机理与数据联合驱动的CFRP钻削轴向力模型研究

    彭思泽詹迪雷李鹏南邱新义...
    83-90页
    查看更多>>摘要:为解决现有机理模型参数多且取值误差大导致的模型精度低、数据模型构建简易不能揭示钻削机理等问题,开展了基于机理与数据驱动的CFRP钻削轴向力建模研究.通过对现有CFRP钻削力模型进行修正,得到适用性更广、精度更高的轴向力机理模型.基于神经网络和实验数据构建轴向力机理模型预测偏差补偿器,采用钻削机理与钻削数据联合驱动的方式建立了CFRP钻削轴向力模型.经验证,新建立的模型可在机理模型的基础上进一步提升预测精度,在样本数据集和随机数据集中,预测平均相对误差分别为机理模型的1/8 和1/3.

    CFRP机理模型神经网络联合模型

    负倒棱刀具的直角切削热—力耦合建模与分析

    李炳林贺世林彭建财涂小龙...
    91-96页
    查看更多>>摘要:根据切削过程中材料的塑性流动状态和刀—屑的摩擦特性,将不等分剪切区理论与Oxley的滑移线模型相结合,提出负倒棱刀具直角切削热—力耦合模型.该模型主要包括主剪切区和倒棱变形区,基于Johnson-Cook材料本构模型建立了流动应力、剪切角、摩擦角和切削温度的控制方程,主切削力Fc 和进给力Ff 分别计算为主剪切区和倒棱变形区上沿切削速度方向和垂直于切削速度方向上分量之和.对比验证提出的预测模型实验和有限元仿真结果,发现其相对误差在15%以内,并分析了负倒棱参数对切削力的影响,该研究结果可以为负倒棱刀具结构参数优化和切削性能影响分析提供参考.

    负倒棱刀具直角切削不等分剪切区切削力预测

    基于ABAQUS的二维正交高速切削热—力耦合分析

    郭奇亮鲁家旭王鹏云吴艺明...
    97-103页
    查看更多>>摘要:采用ABAQUS非线性有限元分析软件,建立2024 铝合金材料正交切削有限元模型,结合Johnson-Cook材料本构关系和剪切失效准则仿真模拟切屑的形成,对切削速度(240~360m/min)、切割角度(-6°~6°)与切削力、切削温度、Von-Mises屈服应力以及应力分布的关系进行仿真分析.结果表明:Von-Mises屈服应力取决于材料本身的性质,与切削速度和切割角度无关;切削速度从240m/min提高至 360m/min时,对切削力几乎没有影响,切削的最高温度逐渐增大,工件材料接近切削区的表面温度逐渐降低,第Ⅱ变形区的切屑应力逐渐减小,第Ⅰ变形区的范围呈减小趋势;切割角度在-6°~6°内每减小6°时,切削力与切削的最高温度分别约增高7.305%和21%,已加工表面的残余应力层的深度逐渐增大,切屑的温度与应力分布沿剪切面逐渐呈条带状分布.

    二维正交切削J-C模型高速切削热力耦合

    基于MATLAB的外圆磨削工艺参数对过程稳定性的影响分析

    封超张金峰王保义贝广霞...
    103-109页
    查看更多>>摘要:对比磨削动力学宏观结构,构建非线性动力学微观模型,并推导出磨削非线性动力学方程.利用Fad-deev算法对非线性动力学方程进行线性化处理,计算系统特征值并进行稳定性预测,得出影响系统稳定性的因素.基于MATLAB软件绘制出在不同影响因素下变换取值范围获得的稳定图,研究相同参数不同取值出现状态变化过渡期对应的时域响应图和特征值位置图,并得出对比结论.

    磨削非线性方程特征值稳定图

    三维振动辅助铣削创成结构型表面的建模与振动参数影响仿真分析

    肖蒙杰吝永红王启祥王桂莲...
    110-115页
    查看更多>>摘要:结构型表面因良好的表面特性被广泛应用于光学、生物以及航空航天等重要领域.提出三维振动辅助铣削制备结构型表面的方法,分析施加三维振动激励条件下的铣削加工轨迹.基于正交螺旋理论和空间矩阵变换建立三维振动辅助铣削模型,在正弦函数曲面面型上预测生成的结构型表面微结构形态.探究了振幅以及振动频率对结构型表面微结构形貌的影响规律.

    振动辅助铣削轨迹结构型表面表面形貌

    基于法向等距法的刀具半径补偿算法及加工应用

    邵丁车亚肖杨春兰韩彦科...
    116-121页
    查看更多>>摘要:刀具补偿技术是根据零件轮廓和预先设定的偏置参数获得铣削程序,在提高编程效率和机床制造精度的同时避免了过切现象.为解决SIEMENS系统在实际加工中采用展成法(X-C插补)加工涡旋盘时无法直接添加刀具半径补偿指令的问题,针对软件获取刀补点方法存在步距大、精度低、通用性差等缺点,提出一种基于法向等距法的刀具半径补偿算法.计算涡旋盘刀具补偿点位置坐标,并对涡旋盘外壁曲线刀补点坐标进行参数化编程.利用NX软件生成刀路轨迹,对整个涡旋型线进行程序仿真,轨迹一致且程序无误,最后在涡旋铣专机上进行了粗、精加工实际验证.结果显示,轨迹满足加工要求,表明本文提出的算法所计算的刀补点可以实现涡旋盘曲线加工,验证了算法的合理可行性,有效解决了生产实际难题,也为其他采用展成法无法直接增加刀补指令的参数化编程提供了有效的方案.

    法向等距法涡旋盘型线刀具半径补偿参数化编程仿真加工

    干切9Cr18不锈钢的成型刀具设计及加工工艺

    陈姣姣刘松荆惠雯李波...
    122-125页
    查看更多>>摘要:针对9Cr18 不锈钢材料耐磨性好,韧性、强度高,热导率低等难加工特点,结合加工现场干切及成型加工的实际需求,采用刀具材料、刃口参数、涂层协同优化设计的方法进行成型刀具设计.选取耐磨性好、具备干切能力、与铁基元素亲和力小的刀具材料,匹配耐高温、耐磨、润滑性良好的涂层涂覆,再兼顾刀具材料、涂层需求、加工工况等实际情况设计合理刀具参数.采取合适的加工工艺制造出成型刀具,使其达到刃形合理、刃口与涂层结合紧密、刃口质量良好、齿形准确、排屑顺畅等指标,满足实际生产要求.

    9Cr18不锈钢干切成型加工刃口参数涂层协同优化

    半圆锥形薄壁零件车削装夹方案与切削参数优化

    张飞航宋宝乐王宏慧周金强...
    126-129页
    查看更多>>摘要:某半圆锥形薄壁零件具有刚性差、装夹困难、在机加工时间长等特点,零件加工后易产生壁厚不均、尺寸超差的问题.针对该零件的结构特点,提出三种装夹方案,通过有限元仿真计算零件的加工变形,得到变形最小的加工方案.在满足切削变形的前提下,以切削时间为优化目标,得出最优的切削参数组合,并通过切削实验验证了优化后装夹方案及切削参数的可行性.

    薄壁件半圆锥形装夹方案切削参数有限元仿真