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基于等效热—力载荷的Ti6Al4V合金超声振动车削表面残余应力场创成机理模拟研究
1
作者
王进
刘国梁
+2 位作者
郑金滔
王德祥
刘富豪
《工具技术》
北大核心
2024年第11期49-56,共8页
基于等效热—力载荷建立了Ti6Al4V合金超声振动车削三维有限元模型,将切削过程等效为机械效应和热效应对工件表面的循环作用,通过数值计算确定了力—热载荷分布形状、强度及其在超声振动切削中的变化规律。通过试验获取了Ti6Al4V合金超...
基于等效热—力载荷建立了Ti6Al4V合金超声振动车削三维有限元模型,将切削过程等效为机械效应和热效应对工件表面的循环作用,通过数值计算确定了力—热载荷分布形状、强度及其在超声振动切削中的变化规律。通过试验获取了Ti6Al4V合金超声振动车削表面的残余应力,验证了等效热—力载荷模型的可靠性。基于上述模型,通过控制变量分析了微量润滑与液氮冷却方式下,冷却与润滑效应对超声振动车削表面三维残余应力分布的影响规律及机理,结果表明,不同冷却润滑方式下,钛合金超声振动切削表面均可以产生残余压应力场,其中,切削力是影响残余压应力及作用深度的主要因素。切削液润滑效应会降低刀具与工件表面的摩擦和切应力,导致残余压应力减小,而冷却效应主要通过改变工件材料的变形抗力,进而改变切削力,对工件表面残余应力产生间接影响。以液氮为代表的强力冷却介质可以显著降低切削温度,进而提升切削过程中工件材料的变形抗力和切削力,从而导致切削表面残余压应力增大。
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关键词
等效
热—力载荷
超声振动车削
三维残余应
力
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职称材料
齿轮滚刀工作前角演变规律及几何优化
2
作者
代进
陈永鹏
+2 位作者
李林
叶恒
罗林
《工具技术》
北大核心
2025年第5期41-47,共7页
高速干切滚齿由于刀具几何及运动学复杂性,滚刀工作前角在空间上沿切削刃不断变化,通常会形成负前角,影响刀具切削性能。为此,本文基于滚齿工艺原理建立滚刀工作前角的解析表达式,并分析刀具几何参数与切削参数对其影响的规律,进而通过...
高速干切滚齿由于刀具几何及运动学复杂性,滚刀工作前角在空间上沿切削刃不断变化,通常会形成负前角,影响刀具切削性能。为此,本文基于滚齿工艺原理建立滚刀工作前角的解析表达式,并分析刀具几何参数与切削参数对其影响的规律,进而通过优化滚刀前刀面几何结构,使工作前角沿切削刃的变化更加平缓,通过有限元仿真实验,对比常规滚刀与优化后滚刀的前刀面热—力载荷,以验证优化后滚刀的切削性能。结果表明,优化后的滚刀切削力更加平稳,过渡圆弧处的最高热载荷减小近20%且分布更加均匀,滚刀切削性能得到改善。
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关键词
齿轮滚刀
工作前角
前刀面设计
有限元仿真
热—力载荷
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职称材料
题名
基于等效热—力载荷的Ti6Al4V合金超声振动车削表面残余应力场创成机理模拟研究
1
作者
王进
刘国梁
郑金滔
王德祥
刘富豪
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
出处
《工具技术》
北大核心
2024年第11期49-56,共8页
基金
国家自然科学基金(52375446,52005281)
山东省自然科学基金(ZR2020QE181)。
文摘
基于等效热—力载荷建立了Ti6Al4V合金超声振动车削三维有限元模型,将切削过程等效为机械效应和热效应对工件表面的循环作用,通过数值计算确定了力—热载荷分布形状、强度及其在超声振动切削中的变化规律。通过试验获取了Ti6Al4V合金超声振动车削表面的残余应力,验证了等效热—力载荷模型的可靠性。基于上述模型,通过控制变量分析了微量润滑与液氮冷却方式下,冷却与润滑效应对超声振动车削表面三维残余应力分布的影响规律及机理,结果表明,不同冷却润滑方式下,钛合金超声振动切削表面均可以产生残余压应力场,其中,切削力是影响残余压应力及作用深度的主要因素。切削液润滑效应会降低刀具与工件表面的摩擦和切应力,导致残余压应力减小,而冷却效应主要通过改变工件材料的变形抗力,进而改变切削力,对工件表面残余应力产生间接影响。以液氮为代表的强力冷却介质可以显著降低切削温度,进而提升切削过程中工件材料的变形抗力和切削力,从而导致切削表面残余压应力增大。
关键词
等效
热—力载荷
超声振动车削
三维残余应
力
Keywords
equivalent thermal-mechanical loading
ultrasonic vibration turning
three-dimensional residual stress
分类号
TG51 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
齿轮滚刀工作前角演变规律及几何优化
2
作者
代进
陈永鹏
李林
叶恒
罗林
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
出处
《工具技术》
北大核心
2025年第5期41-47,共7页
基金
国家自然科学基金(52205446)
重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxm1096)
重庆交通大学研究生科研创新项目(CYS23508)。
文摘
高速干切滚齿由于刀具几何及运动学复杂性,滚刀工作前角在空间上沿切削刃不断变化,通常会形成负前角,影响刀具切削性能。为此,本文基于滚齿工艺原理建立滚刀工作前角的解析表达式,并分析刀具几何参数与切削参数对其影响的规律,进而通过优化滚刀前刀面几何结构,使工作前角沿切削刃的变化更加平缓,通过有限元仿真实验,对比常规滚刀与优化后滚刀的前刀面热—力载荷,以验证优化后滚刀的切削性能。结果表明,优化后的滚刀切削力更加平稳,过渡圆弧处的最高热载荷减小近20%且分布更加均匀,滚刀切削性能得到改善。
关键词
齿轮滚刀
工作前角
前刀面设计
有限元仿真
热—力载荷
Keywords
gear hob
working rake angle
rake face design
finite element simulation
thermal and force loads
分类号
TG721 [金属学及工艺—刀具与模具]
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于等效热—力载荷的Ti6Al4V合金超声振动车削表面残余应力场创成机理模拟研究
王进
刘国梁
郑金滔
王德祥
刘富豪
《工具技术》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
齿轮滚刀工作前角演变规律及几何优化
代进
陈永鹏
李林
叶恒
罗林
《工具技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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