超声振动切削对残余应力影响的数值分析

1

作者 王亮 罗文翠 +1 位作者 郭文静 牛玉艳 《工具技术》 北大核心 2024年第3期97-101,共5页

利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维... 利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维Y向振动时,振动频率越小,残余压应力和压应力区深度越大,振动幅度越大,残余压应力越大,压应力区深度越大;二维振动通过极差分析确定A_(1)B_(1)C_(3)为最佳组合,振动参数对残余应力的影响由大到小依次为A_(y)>(F_(x),F_(y))>A_(x)。结果证明,超声振动切削可以增大工件表层残余应力,改善工件的耐磨性和疲劳强度。 展开更多

关键词 AdvantEdge FEM 超声振动 残余应力 极差分析 压应力区深度

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速切削表面完整性研究 被引量：7

2

作者 易湘斌 芮执元 +3 位作者 李宝栋 徐创文 王亮 李怀元 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期36-41,共6页

通过TB6钛合金高速铣削试验,测量观察加工表面粗糙度、表面三维形貌和表层微观组织等表面完整性特征,利用极差法分析切削参数对表面粗糙度影响的显著性,探讨冷却润滑条件对加工表面形貌和表面变质层的影响。研究表明:工艺参数对表面粗... 通过TB6钛合金高速铣削试验,测量观察加工表面粗糙度、表面三维形貌和表层微观组织等表面完整性特征,利用极差法分析切削参数对表面粗糙度影响的显著性,探讨冷却润滑条件对加工表面形貌和表面变质层的影响。研究表明:工艺参数对表面粗糙度影响程度依次为径向切深、切削速度、进给量和轴向切深;相比低温冷风加,微油雾润滑加工时钛合金表面粗糙度低,且表面无明显晶粒变形,表明加工表面塑性变形是影响粗糙度的主要因素。 展开更多

关键词 TB6钛合金 绿色切削 表面完整性 极差分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于响应面法优化增韧尼龙66切削工艺参数 被引量：4

3

作者 张继林 罗文翠 +1 位作者 唐林虎 王栋梁 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期56-63,共8页

为了探索切削工艺参数(切削速度、进给量和背吃刀量)对增韧尼龙66材料切削性能的影响规律,以切削力、切削温度和表面粗糙度为响应值进行单因素试验,结果表明,随着切削速度的逐渐增加,切削力逐渐降低,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增... 为了探索切削工艺参数(切削速度、进给量和背吃刀量)对增韧尼龙66材料切削性能的影响规律,以切削力、切削温度和表面粗糙度为响应值进行单因素试验,结果表明,随着切削速度的逐渐增加,切削力逐渐降低,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增大;随着进给量和背吃刀量的逐渐增加,切削力逐渐增大,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增大。基于单因素研究结果,设计并进行响应面法试验方案,进一步探索切削参数间的交互作用对其切削性能的影响规律。利用Design-Expert软件建立试验因素与响应值之间的数学模型,通过方差分析,得到车削加工中影响增韧尼龙66切削力、切削温度和表面粗糙度的主次顺序分别为:进给量>背吃刀量>切削速度,切削速度>进给量>背吃刀量,切削速度>背吃刀量>进给量。以最小切削力、切削温度和表面粗糙度为目标进行切削工艺参数优化,并进行试验验证,切削力、切削温度和表面粗糙度的试验值与预测值的相对误差分别为2.69%,-1.64%,-2.88%,相对误差较小,说明模型比较准确。 展开更多

关键词 增韧尼龙66 响应面法 切削工艺参数 预测模型 优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

低温冷风高速铣削TB6钛合金切削力建模与分析 被引量：9

4

作者 易湘斌 芮执元 +3 位作者 李宝栋 徐创文 张玲 李怀元 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第9期128-132,共5页

通过TB6钛合金高速铣削试验,研究低温冷风条件下硬质合金立铣刀高速切削高强度合金的切削力变化规律。建立切削力多元二次回归预测模型,运用方差分析检验模型的拟合度,建立模型特征曲面。结果表明:建立的铣削力模型预测值与实测值有较... 通过TB6钛合金高速铣削试验,研究低温冷风条件下硬质合金立铣刀高速切削高强度合金的切削力变化规律。建立切削力多元二次回归预测模型,运用方差分析检验模型的拟合度,建立模型特征曲面。结果表明:建立的铣削力模型预测值与实测值有较高的一致性;每齿进给量和铣削深度对铣削力影响极显著;冷却条件不同,切削参数交互项对切削力有着不同的影响效果。 展开更多

关键词 TB6钛合金 低温冷风切削 切削力 二次回归

在线阅读 下载PDF 职称材料

切削速度对微织构涂层刀具切削性能的影响 被引量：2

5

作者 王栋梁 张继林 易湘斌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期106-111,159,共7页

为了探究前后刀面微织构涂层刀具在不同切削速度下的切削性能变化规律,利用光纤式激光器在涂层刀具的前刀面和后刀面上分别制备出圆孔和直槽混合微织构,使用该刀具在38CrMoAl氮化钢上进行切削实验。结果表明,随着切削速度的增加,无织构... 为了探究前后刀面微织构涂层刀具在不同切削速度下的切削性能变化规律,利用光纤式激光器在涂层刀具的前刀面和后刀面上分别制备出圆孔和直槽混合微织构,使用该刀具在38CrMoAl氮化钢上进行切削实验。结果表明,随着切削速度的增加,无织构刀具和前刀面织构刀具的切削温度变动范围不大,前后刀面混合微织构刀具的切削温度最大值比无织构刀具的切削温度最大值降低了13%~27%;织构刀具切削力的降低幅度,随着切削速度的增加而增加,相对于无织构刀具的切削力,其最大降幅近40%;在切削速度为80 m/min时,织构刀具对应的表面粗糙度值几乎相等,在其他切削速度时,前后刀面织构刀具对应的表面粗糙度值均小于前刀面织构刀具对应的值,并且表面粗糙度值随着切削速度的增加而降低;振动信号结束段和起始段频谱幅值的变化范围随着切削速度的增加而变得明显。与无织构刀具相比,织构刀具在不同切削速度下均可以改善刀具的切削性能,特别是后刀面织构的存在,这种改善效果更加明显。 展开更多

关键词 微织构刀具 切削速度 切削力 切削温度 频谱分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

切削参数对树脂聚酰胺-66材料的切削性能影响 被引量：2

6

作者 张继林 沈建成 +2 位作者 贾海深 梁泽芬 张得福 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第3期31-38,共8页

为了研究切削参数对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响规律,采用单因素和响应面法进行试验设计与分析,利用切削试验平台测试了树脂聚酰胺-66材料切削过程的切削力、切削温度和粗糙度。单因素研究表明,当增加切削速度时,切削力逐渐降低,... 为了研究切削参数对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响规律,采用单因素和响应面法进行试验设计与分析,利用切削试验平台测试了树脂聚酰胺-66材料切削过程的切削力、切削温度和粗糙度。单因素研究表明,当增加切削速度时,切削力逐渐降低,切削温度和粗糙度逐渐增加;当增加进给量和背吃刀量,切削力、切削温度和粗糙度都逐渐增加。通过响应面法分别构建切削参数与切削力、切削温度和表面粗糙度之间的二次回归模型,研究了切削速度、进给量和背吃刀量参数及其交互作用对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响。结果表明:二次回归模型显著,其拟合精度分别为98.89%、99.09%和96.00%,预测出切削速度为90.02 m/min、进给量为0.11 mm/r和背吃刀量为2.0 mm时,切削力最小、切削温度最低和粗糙度最小。对最优切削参数进行切削试验,与预测结果对比,得出切削力分别为32.558 N和31.762 N;切削温度分别为92.5℃和90.1℃;粗糙度分别为0.732μm和0.694μm,试验值与预测值的误差率分别为2.44%、2.59%和5.19%。 展开更多

关键词 单因素 响应面法 交互作用 树脂聚酰胺-66 切削参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

高应变率下TA17钛合金的流变行为及其本构模型研究 被引量：4

7

作者 贾海深 夏世玉 +4 位作者 张继林 罗文翠 沈建成 陈彦翔 徐创文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期837-844,共8页

在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s^(-1)~0.01 s^(-1))和动态(应变率为1000 s^(-1)~5000 s^(-1))压缩试验。研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m... 在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s^(-1)~0.01 s^(-1))和动态(应变率为1000 s^(-1)~5000 s^(-1))压缩试验。研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m)定量研究其高应变率下的流变特征。基于TA17钛合金所呈现的动态流变特征,并考虑应变、应变率间的耦合作用对其流动应力的影响,构建了一种新型J⁃C本构模型。依据所获取的实验数据对模型参数进行识别,将模型预测值与实验数据进行对比分析,并引入相关系数(R)和平均相对误差两个参数对所构建的本构模型的预测精度进行评估。结果表明:TA17钛合金呈现出明显的应变硬化,应变率强化以及应变率增塑效应,其流变行为受应变、应变率以及二者间的耦合作用的支配。应变硬化指数随应变、应变率的增加均减小,而应变率敏感性指数随着应变率的增加而增加,随着应变的增加而减小。所构建的本构模型,其相关系数(R)为0.9977,平均相对误差为0.27%,能够较准确地预测其高应变率下的流变行为。 展开更多

关键词 应变硬化特性 应变率敏感性指数 本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温、高应变率下022Cr18Ni14Mo2不锈钢流变行为的试验研究 被引量：1

8

作者 贾海深 张继林 +1 位作者 易湘斌 罗文翠 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期600-606,共7页

借助剖分式Hopkinson压杆试验平台,在应变率为2000 s^(-1)~5000 s^(-1),温度为25℃~400℃的范围内对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行动态冲击压缩试验,以探讨外界温度、加载速率对其流变行为的影响规律和作用机理。结果表明:试样流动应力、应... 借助剖分式Hopkinson压杆试验平台,在应变率为2000 s^(-1)~5000 s^(-1),温度为25℃~400℃的范围内对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行动态冲击压缩试验,以探讨外界温度、加载速率对其流变行为的影响规律和作用机理。结果表明:试样流动应力、应变率敏感性、应变硬化和温度灵敏性与应变、温度、应变率密切相关。在恒定的温度下,流动应力、应变硬化效应、应变率敏感性随着应变率的增加而增加。在恒定的应变率下,温度灵敏性随着温度的升高而增强,试样表现出显著的热软化效应。应变率敏感性、应变硬化效应呈现出随温度升高而减弱的现象。此外,经扫描电镜(SEM)进行微观组织观察表明:晶粒内出现以变形孪晶为主,并夹杂一定位错或层错的变形带,在高应变率或低温条件下晶粒内变形带数目较多。晶粒内的变形孪晶有助于调节晶粒间的变形程度,提高了高应变率下试样变形的均匀性。 展开更多

关键词 应变率敏感性 温度灵敏性 变形带

在线阅读 下载PDF 职称材料

固溶和工作温度对TC21钛合金动态压缩性能和绝热剪切敏感性的影响 被引量：4

9

作者 张俊喜 易湘斌 +3 位作者 沈建成 陈百明 李保栋 徐创文 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期24092-24096,共5页

利用Hopkinson压杆试验系统,在高应变率1500 s-1和不同温度(25~400℃)条件下,研究了固溶温度对TC21钛合金动态抗压性能及绝热剪切敏感性的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,TC21合金的高温动态流变应力增大,塑性应变减小,绝热敏感性增... 利用Hopkinson压杆试验系统,在高应变率1500 s-1和不同温度(25~400℃)条件下,研究了固溶温度对TC21钛合金动态抗压性能及绝热剪切敏感性的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,TC21合金的高温动态流变应力增大,塑性应变减小,绝热敏感性增大,剪切带宽度减小。分析表明,引起这种变化的主要原因是随固溶温度的升高,合金基体组织中α相的总面积和片层宽度减小。随着工作温度的升高,TC21合金的动态流变应力降低,绝热敏感性增大,剪切带宽度增加。 展开更多

关键词 TC21钛合金 动态压缩性能 剪切敏感性 微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速铣削切屑形态研究 被引量：4

10

作者 易湘斌 芮执元 +3 位作者 贺瑗 张继林 沈建成 唐林虎 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第7期85-88,共4页

进行涂层硬质合金刀具高速切削TB6钛合金试验,对不同冷却润滑条件下钛合金切屑形态的表面形貌及几何特征进行研究,对锯齿形切屑的绝热剪切带微观组织进行分析。研究表明,切屑自由端出现的毛边随着切削速度的增加,其几何尺寸增大,频率增... 进行涂层硬质合金刀具高速切削TB6钛合金试验,对不同冷却润滑条件下钛合金切屑形态的表面形貌及几何特征进行研究,对锯齿形切屑的绝热剪切带微观组织进行分析。研究表明,切屑自由端出现的毛边随着切削速度的增加,其几何尺寸增大,频率增加,锯齿化程度增加;随着冷却润滑条件的改善,毛边现象趋于减弱。绝热剪切带的生成及演化是产生锯齿形切屑的主要原因。 展开更多

关键词 TB6钛合金 绿色切削 切屑形态 绝热剪切

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温与高应变率对TC21钛合金动态压缩性能及其绝热剪切敏感性的影响 被引量：4

11

作者 张俊喜 易湘斌 +3 位作者 沈建成 李宝栋 唐林虎 徐创文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第19期135-140,155,共7页

利用分离式霍普金森压杆技术,研究了高温及高应变率对网篮组织TC21钛合金动态压缩性能和绝热剪切敏感性的影响。结果表明:在相同温度(25~350℃)下,材料具有一定的应变率增强、增塑效应,但450℃表现出应变率软化现象;在相同应变率下,动... 利用分离式霍普金森压杆技术,研究了高温及高应变率对网篮组织TC21钛合金动态压缩性能和绝热剪切敏感性的影响。结果表明:在相同温度(25~350℃)下,材料具有一定的应变率增强、增塑效应,但450℃表现出应变率软化现象;在相同应变率下,动态抗压强度随着环境温度升高而降低;当应变率为2000 s^-1、3000 s^-1时,试样均发生剪切失效,且随环境温度升高,试样的绝热剪切敏感性提高,剪切带宽度增加。 展开更多

关键词 TC21钛合金 动态压缩性能 绝热剪切敏感性 绝热剪切带

在线阅读 下载PDF 职称材料