金属陶瓷刀具切削过程的数字模拟及几何结构、切削用量参数优化
TiB_2基陶瓷刀具车削C-276哈氏合金切削参数的优化及其磨损性能对比
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｄｓ：Ｔｉ Ｂ２一ｂａ ｓ ｅ ｄ ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ；ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ；Ｈａ ｓ ｔ ｅ ｌ ｌ ｏ ｙ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ；ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ；ｗｅ ａ ｒ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ
基于ALE方法的金属切削三维动态数值模拟_吴加荣
图 8 X 向切削力
为进一步研究刀具进给量对刀具受力的作用关 系 , 图 9 给出了进给量分别为 0 .1mm 、0 .3mm 、0 .5mm 时的刀具主运动方向上的受力对比 。
44
工 具技 术
图 9 不同进给量下 X 向主切削力对比
图 9 中不同进给量下 , 主切削力稳定值处于不
同水平 , 具体对应值如表 1 。
为同时考虑两种硬化 。
图 2 弹塑性应力应变曲线
3 模型建模及结果分析
曳引轮作为电梯升降动力系统中的重要部件 , 其加工质量的好坏关系到能否给钢丝绳提供足够的 摩擦力带动电梯轿厢的上下运行 ;能否保证滚动时 圆周方向较小的跳动 , 并保证轿箱的平稳运行 。 本 文以加工一曳引轮作为实例进行数值模拟分析 。图 3 所示为待加工工件 。
F t <μF n 两接触体相互间没有错动 ;当 F t =μ F n 是开始发生相对滑动 。 其中 F t 为接触表面切 向力 , Fn 为接触面法向压力 , μ为摩擦系数 。 为使 得刀具与工件之间接触充分 , ALE 单元 、lagrangian 单 元的网格划分应具有相当的精细度 。在保证模型分 析精度的基础上 , 为节约计算时间 , 在模型的非接触 区 , 其网格密度自然过度减小 。刀具作为硬质合金 , 其在加工过程中的变形非常微小 , 因此将刀具以刚 体壳单元处理 。 总模型规模为 :实体单元 161700 , 壳 单元为 6570 , 节点数为 180318 。
表 1 主切削 力稳定值对比
进给量/mm
0 .1
0 .3
0 .5
主切削力/ N
290
590
1000
以表 1 中进给量为横坐标 , 主切削力为纵坐标 , 得到如图 10 所示进给量与主切削力关系图 。 图 10 显示了进给量与主切削力之间存在近似一次线性关
陶瓷基复合材料铣削力优化及刀具磨损研究
《陶瓷基复合材料铣削力优化及刀具磨损研究篇一》嗨呀，朋友们！今天我想跟你们唠唠陶瓷基复合材料铣削力优化还有刀具磨损这档子事儿。
前阵子，我在工厂里跟着师傅学习操作机床加工陶瓷基复合材料。
那可真是个有趣又充满挑战的经历！一开始，我就发现这铣削力的控制可不简单。
每次刀具一碰到材料，那力道就跟没驯好的野马似的，难以掌控。
师傅在旁边看着直摇头，说我这手法太生疏。
我就不服气啦，决定好好研究研究。
我盯着那刀具和材料，眼睛都不敢眨一下，就想看出个究竟。
嘿，还真让我发现了一些门道！原来，刀具的角度稍微调整一下，铣削力就能有变化。
于是我像个探险家一样，不断尝试各种角度，一会儿高一点，一会儿低一点。
经过无数次的试验，我终于找到了一个比较合适的角度，铣削力明显变得温顺多啦。
可这还没完，刀具磨损又成了新的头疼问题。
用着用着，那刀具就像被岁月磨平了棱角，越来越不给力。
我仔细观察，发现磨损的地方都在刀刃的特定位置。
为了搞清楚为啥会这样，我专门找了一堆资料，还请教了厂里的老师傅们。
最后发现，原来是切削速度和进给量没搭配好。
经过这一番折腾，我算是明白了，陶瓷基复合材料铣削力优化和刀具磨损的研究，那可真是个细致活，得有耐心，还得善于观察和总结。
到现在，我每次看到那些机床和刀具，都会想起自己当初的那股子倔强劲儿，也更加明白，只要用心，再难的问题也能被解决。
《陶瓷基复合材料铣削力优化及刀具磨损研究篇二》哟呵，各位！今天咱来聊聊陶瓷基复合材料铣削力优化和刀具磨损的那些事儿。
前段时间，我参加了一个工厂的实践活动，主要就是和陶瓷基复合材料打交道。
一进去，那机器轰鸣的声音，真让我有点小激动又有点小紧张。
刚开始上手操作的时候，我那叫一个手忙脚乱。
这铣削力总是不听话，不是大了就是小了，把我急得满头大汗。
有一次，我按照之前学的方法设置参数，结果一启动机器，那刀具就像发了疯一样，差点没把零件给毁了。
这可把我吓坏了，赶紧停下来找原因。
我趴在机器旁边，左看看右看看，就像医生给病人做检查一样认真。
高速切削工艺的温度场模拟与优化
高速切削工艺的温度场模拟与优化随着制造业的发展，高速切削工艺成为了实现高效加工和提高产品质量的重要手段。
在高速切削过程中，材料受到高温和高应力的共同作用，因此温度场的模拟和优化对于提高刀具寿命和加工效率至关重要。
本文将探讨高速切削工艺的温度场模拟与优化的相关问题。
首先，进行高速切削工艺的温度场模拟是优化加工过程的关键一步。
温度场的模拟可以通过有限元分析方法进行，该方法能够考虑到切削加工过程中复杂的热传导、热辐射和热对流等因素的综合影响。
通过对刀具和工件的几何形状、材料性质以及切削参数进行建模，可以得到刀具和工件在切削过程中的温度变化情况。
通过模拟分析，可以发现并解决在加工过程中可能出现的温度过高或过低的问题，避免因温度引起的刀具磨损、工件变形等问题。
其次，温度场模拟的结果为优化高速切削工艺提供了重要的理论基础。
通过对温度场模拟结果的分析，可以确定工件和刀具材料的最佳选择，以及合理的切削参数。
例如，对于温度过高的情况，可以考虑使用耐高温材料制作刀具，或者在切削过程中采取冷却措施，如刀具冷却液的使用。
对于温度过低的情况，可以考虑降低切削速度或者增加切削深度来提高温度。
通过温度场模拟的结果，可以实现切削工艺的优化，提高加工效率和降低成本。
然而，温度场模拟存在一定的局限性，需要结合实际情况进行验证和修正。
模拟结果的准确性受到多种因素的影响，如材料热物性参数的准确性、边界条件的设定等。
因此，在进行温度场模拟前，需要对模型的参数进行合理的选择和校正，并且与实际加工情况进行对比验证。
同时，温度场模拟只是加工工艺优化的一部分，还需要考虑其他因素，如切削力、表面精度等。
综合考虑这些因素可以实现高速切削工艺的全面优化。
总之，高速切削工艺的温度场模拟与优化对于提高加工效率和降低成本具有重要意义。
通过模拟分析温度场的情况，可以发现并解决切削过程中可能出现的问题，为优化切削工艺提供理论基础。
然而，温度场模拟存在一定的局限性，需要与实际情况结合进行验证和修正。
金属陶瓷刀具
金属陶瓷刀具班级：0808302 学号：姓名：切削加工是工业生产中最基本、最普通和最重要的方法之一，它直接影响工业生产的效率、成本和能源消耗。
提高加工效率，将会带来巨大的社会、经济效益。
前北美机械工程师协会主席Hom曾说：“每节省加工工时一分钟，美国就可节省一亿美元”，可见提高加工效率对国民经济具有十分重要的意义。
陶瓷刀具由于高温性能好，其切削速度可比传统刀具提高3—10倍，因而可以在现有的厂房、设备、动力条件下，使产品产量成倍增长，大幅度提高社会生产力。
其次，由于现代科学技术和生产的发展，越来越多地采用超硬难加工工件，以提高机器设备的使用寿命和工作性能。
有资料介绍，难加工材料已超过43%。
这些难加工材料的采用，给制造技术带来很大的困难，传统刀具是难以对付的，往往要采用费时费电的退火加工和磨加工等方法。
新型陶瓷刀具由于有很高的硬度(HRA93—95)，因而可以加工硬度高达HRC65的各类难加工材料，免除退火加工所消耗的电力和时间；可以提高工件的硬度，延长机器设备的使用寿命。
硬质合金刀具大量消耗着W、Co等战略性贵重金属，节约这些资源是各国的基本政策，而广泛采用陶瓷刀具则是有效措施。
因为陶瓷刀具的主要原料Al2O3和SiO2，是地壳中最丰富的成分，是取之不尽，用之不竭的。
一、复合TiCN金属陶瓷刀具近年来发展起来的TiCN金属陶瓷刀具是以碳氮化钛(TiCN)作为耐磨相，金属Mo、Ni作为粘结相，经过高温烧结而成的金属陶瓷刀具材料。
它有很高的抗弯强度(≥1 000 GPa)，和断裂韧性(K Ic≥10 MPa·m1/2)，有较宽的适用范围，适合于普通钢铁材料加工，在精加工和高速铣削钢件时尤为有效。
但是由于晶界上有相当数量的Mo、Ni等金属相，硬度较低(HRA91—92)，高温性能也受到影响，难于胜任高硬难加工材料的加工。
复合TiCN金属陶瓷刀具比复合Si3N4陶瓷刀具有更高的硬度和耐磨性，更适合于淬硬钢、高强度钢的加工；它比复合Al203陶瓷刀具有更高的断裂韧性和抗冲击性，可承受更大的切削深度和进给量。
更好的刀具解决方案(3篇)
第1篇一、引言刀具作为工业生产中不可或缺的工具，其性能直接影响到加工效率和产品质量。
随着科技的不断发展，刀具行业也面临着新的挑战和机遇。
本文将从刀具的设计、材料、制造工艺以及智能化升级等方面，探讨如何实现更好的刀具解决方案。
二、刀具设计创新1. 结构优化（1）刀片形状：通过对刀片形状的优化，可以降低切削力，提高切削速度。
例如，采用圆弧形刀片，可以减少切削过程中的振动，提高加工稳定性。
（2）刀片材料：选择合适的刀片材料，可以提高刀具的耐磨性和韧性。
例如，采用硬质合金材料，可以满足高硬度、高耐磨性的加工需求。
（3）刀片涂层：在刀片表面涂覆一层耐磨、耐高温的涂层，可以显著提高刀具的寿命和性能。
2. 刀具结构创新（1）模块化设计：将刀具分为多个模块，可以方便用户根据加工需求进行组合和更换，提高刀具的通用性和适应性。
（2）多功能刀具：开发具备多种加工功能的刀具，如铣削、车削、钻削等，可以满足不同加工需求，降低用户成本。
三、刀具材料创新1. 新型刀具材料（1）金属陶瓷：金属陶瓷具有高硬度、高耐磨性和良好的热稳定性，适用于高速、重切削加工。
（2）超硬材料：如金刚石、立方氮化硼等，具有极高的硬度，适用于超硬材料的加工。
2. 复合材料将新型刀具材料与其他材料进行复合，可以充分发挥各自的优势，提高刀具的综合性能。
四、刀具制造工艺创新1. 数控加工技术采用数控加工技术，可以实现刀具的高精度加工，提高刀具的尺寸精度和形状精度。
2. 激光加工技术激光加工技术可以实现刀具的微细加工，提高刀具的表面质量和精度。
3. 纳米技术纳米技术可以用于刀具表面处理，提高刀具的耐磨性和耐腐蚀性。
五、智能化升级1. 智能监测系统通过传感器实时监测刀具的切削状态，如温度、振动、磨损等，为刀具的更换和维护提供依据。
2. 智能优化算法根据切削过程中的数据，采用智能优化算法，调整刀具参数，实现最佳切削效果。
3. 智能制造平台构建智能制造平台，实现刀具设计、制造、检测、应用的智能化管理，提高刀具生产效率和质量。
金属切削刀具的力学模型优化考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.以下哪种因素对金属切削刀具的磨损影响最大？
3.为了减少金属切削过程中的热量产生，可以采取的措施是______和______。
( )
4.在高速切削中，刀具材料通常选择______，因为其具有高的热稳定性和耐磨性。
( )
5.金属切削加工中，表面质量的衡量指标主要有______和______。
( )
6.刀具的______和______是影响切削力大小的重要因素。
7.以下哪些现象可能导致金属切削刀具失效？
A.磨损
B.崩刃
C.折断
D.腐蚀
( )
8.在金属切削过程中，以下哪些因素会影响加工表面质量？
A.刀具的几何形状
B.刀具的磨损程度
C.切削速度
D.进给量
( )
9.以下哪些措施可以提高金属切削刀具的寿命？
A.选择合适的刀具材料
B.优化切削参数
C.使用切削液
D.定期更换刀具
A.刀具材料
B.切削速度
C.进给量
D.切削液
( )
2.在金属切削过程中，以下哪个参数与切削力成正比关系？
A.进给量
B.切削速度
C.刀具前角
D.刀具主偏角
( )
3.下列哪种材料适合高速切削加工？
A.高速钢
B.硬质合金
C.钨钢
D.铸铁
( )
4.金属切削刀具的力学模型主要包括哪两个部分？
金属餐具的切削加工参数优化
4.使用极压切削液可以有效减少金属餐具切削加工中的刀具磨损。（）
5.金属餐具的切削加工中，干切削技术不适用于所有类型的金属材料。（）
6.在金属切削加工中，切削液的冷却作用主要是为了降低刀具温度。（）
7.优化金属餐具切削加工的参数可以提高生产效率并降低成本。（）
A.更换刀具品牌
B.更改工件材料
C.机床性能发生变化
D.加工环境温度变化
11.以下哪些方法可以用来提高金属餐具切削加工的精度？（）
A.使用高精度的刀具
B.调整切削速度和进给量
C.优化刀具路径
D.提高机床的稳定性
12.以下哪些因素会影响金属餐具切削加工中的振动问题？（）
A.刀具的安装精度
B.刀具的磨损程度
8.刀具的钝化对金属餐具切削加工的表面粗糙度没有影响。（）
9.在金属餐具的切削加工中，所有的加工参数都可以随意调整而不影响加工质量。（）
10.对于金属餐具的切削加工，切削力的方向总是与切削方向相同。（）
（结束）
第四部分主观题（本题共2小题，每题10分，共20分）
1.请简述在金属餐具切削加工中，如何通过优化切削参数来提高加工效率和降低成本。（10ห้องสมุดไป่ตู้）
金属餐具的切削加工参数优化
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
第一部分单选题（本题共15小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.下列哪种金属最适合用于餐具的切削加工？（）
A.铜合金
A.使用环保型切削液
B.采用干切削技术
金属切削加工及刀具的基本知识
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2、硬质合金 、
金属碳化物(WC、TiC、TaC、 NbC等)＋金属粘结剂 、 金属碳化物 、 、 等＋ (Co、Ni等) 高压成形后，高温烧结而成。 、 等 高压成形后，高温烧结而成。 硬度、耐热性、耐磨性很高， 硬度、耐热性、耐磨性很高， 切削速度远高于高速钢 抗弯强度低、脆性大， 抗弯强度低、脆性大，抗冲击 振动性能差
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YG 类
YT类 类 加工长切屑的 黑色金属
WC+ TiC+ Co
YW 类 钢材、 钢材、铸铁 有色金属非金属
WC+ TiC+ TaC+ Co
分 类
短切屑黑色金属 有色金属非金属
WC+ Co
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涂层刀具
在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆 在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上， 一层耐磨性高的难熔化金属化合物。 一层耐磨性高的难熔化金属化合物。常用的涂层材 料有TiC、TiN和Al2O3等。 料有 、 和 在高速钢基体上刀具涂层多为TiN，常用物理气 ， 在高速钢基体上刀具涂层多为 相沉积法(PVD法)涂覆。 涂覆。 相沉积法 法 涂覆 硬质合金的涂层是TiC、TiN和Al2O3，一般采用 硬质合金的涂层是 、 和 化学气相沉积法(CVD法)。 化学气相沉积法 法。
机械制造（ ）（基础） ）（基础 机械制造（1）（基础） 机械制造技术基础》 《机械制造技术基础》
第一章 金属切削加工及刀具 基本知识
1
内容提要
1. 概述 2. 切削运动 3. 刀具几何参数 4. 切削用量三要素 5. 常用刀具材料
2
1. 概述
制造： 制造：原材料 产品
不同的加工方法
3
金属切削加工： 金属切削加工： 利用切削工具从工件毛坯上切去多余的材料， 利用切削工具从工件毛坯上切去多余的材料，将 毛坯加工成具有一定尺寸、形状、 毛坯加工成具有一定尺寸、形状、精度和表面质 量粗糙度的零件。 量粗糙度的零件。 研究对象： 研究对象： 机床、夹具、 机床、夹具、刀具和工件组成的金属切削加工 工艺系统
金属陶瓷刀具加工奥贝球铁的切削性能研究的开题报告
金属陶瓷刀具加工奥贝球铁的切削性能研究的开题报告1. 研究背景与意义金属陶瓷刀具广泛应用于高速切削加工领域，其切削性能直接影响加工效率和质量。
而球铁作为一种常见的材料，在汽车零部件、机床零部件以及道路设施等领域有广泛应用。
因此，研究金属陶瓷刀具加工球铁的切削性能，对于优化加工工艺、提高切削效率，具有重要的理论和实际意义。
2. 研究内容本研究拟通过实验分析金属陶瓷刀具加工球铁的切削力、切削温度、切削表面形貌等切削性能指标。
具体研究内容如下：（1）制备金属陶瓷刀具并对其进行表面处理。
（2）进行球铁的切削试验，记录切削力、切削温度等参数。
（3）通过扫描电子显微镜（SEM）等技术对切削表面形貌进行观察和分析。
（4）对实验结果进行统计和分析，探究金属陶瓷刀具加工球铁的切削性能规律。
3. 研究方法与技术路线（1）制备金属陶瓷刀具，包括选择合适的陶瓷材料、金属材料以及生产工艺等。
（2）设计球铁的切削试验方案，包括切削参数的选择、切削样品的制备以及实验装置的搭建等。
（3）通过实验获得切削力、切削温度等参数，并对数据进行处理分析。
（4）通过SEM等技术对切削表面形貌进行观察和分析。
（5）总结实验结果，探究金属陶瓷刀具加工球铁的切削性能规律。
4. 预期成果和意义本研究的预期成果如下：（1）探究金属陶瓷刀具加工球铁的切削性能规律。
（2）为优化加工工艺、提高切削效率提供参考依据。
（3）为相关领域研究人员提供参考和借鉴。
通过本研究的成果，可以为实际生产和科学研究提供有价值的参考和支持，推动金属陶瓷刀具加工领域的发展。