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切削温度测量方法综述 被引量:55
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作者 刘战强 黄传真 +1 位作者 万熠 艾兴 《工具技术》 北大核心 2002年第3期3-6,共4页
对目前常用的切削温度测量方法进行了综合评述 ,介绍了各种测温方法的基本原理。
关键词 金属切削 切削温度 测量方法 测温
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铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究 被引量:21
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作者 陈明 袁人炜 +3 位作者 薛秉源 张明贤 史兴宽 张书桥 《工具技术》 北大核心 2000年第5期7-10,共4页
切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规... 切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行试验研究 ,首次给出了铝合金高速铣削过程中存在的临界切削速度关键数据及切削温度随切削速度的变化规律 ,其结论有助于指导铝合金高速铣削加工、优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。 展开更多
关键词 高速铣削 切削温度 铝合金 动态变化规律
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高速铣削加工铝合金表面残余应力研究 被引量:27
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作者 唐志涛 刘战强 艾兴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期699-703,共5页
基于Doelle-Hauk方法测量了铣削加工铝合金工件表面的残余应力状态,结果表明,应力主平面与试样表面基本平行,说明铣削加工铝合金表面的残余应力近似处于二维平面应力状态。在分析了织构对残余应力测试影响的基础上,采用X射线衍射法中的... 基于Doelle-Hauk方法测量了铣削加工铝合金工件表面的残余应力状态,结果表明,应力主平面与试样表面基本平行,说明铣削加工铝合金表面的残余应力近似处于二维平面应力状态。在分析了织构对残余应力测试影响的基础上,采用X射线衍射法中的回摆法测量了铣削加工工件表面不同切削几何位置、不同转速下残余应力的分布规律。为了对残余应力的分布作出解释,采用Kisterler测试仪测试了不同主轴转速下切削力的变化规律;建立了双刃斜角切削有限元模型,得到了单个切屑形成时已加工工件表面的切削温度场。最后,从热力耦合的角度对残余应力的形成机理进行了研究。 展开更多
关键词 表面残余应力 高速铣削 铝合金 切削力 切削热
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切削温度测量的等效热电偶法 被引量:17
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作者 刘献礼 袁哲俊 +4 位作者 陈波 孟安 陈立国 严复钢 李振加 《计量学报》 CSCD 北大核心 1999年第3期187-192,共6页
研究了解决切削温度测量时冷端温度补偿的等效热电偶法的原理,推导了计算公式,并通过实验证实了此方法的正确性和精度,同时应用此方法测量了PCBN刀具切削淬硬轴承钢时切削温度的变化规律。
关键词 切削温度 测量 等效热电偶 PCBN刀具 轴承钢
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钛合金切削加工表面完整性形成机制研究进展 被引量:25
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作者 沈雪红 张定华 +1 位作者 姚倡锋 谭靓 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1-16,共16页
钛合金作为航空发动机关键构件的主要应用材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能。然而其弹性模量小、热导率低、化学亲和力强,切削加工过程中会产生较高的切削力和切削温度,不同的热力耦合作用会使工件表层组织、成分、... 钛合金作为航空发动机关键构件的主要应用材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能。然而其弹性模量小、热导率低、化学亲和力强,切削加工过程中会产生较高的切削力和切削温度,不同的热力耦合作用会使工件表层组织、成分、力学性能发生变化,形成不同的表面完整性状态特性。本文基于表面完整性形成机制分析,阐述了工艺参数、刀具材料和性能、润滑方式对切削力、切削温度以及表面粗糙度与形貌、残余应力分布、显微硬度分布、微观组织的影响规律,分析了不同切削力、切削温度状态下表面完整性的形成机制。通过总结当前研究进展,指出现有研究主要集中于现象和规律的描述,鲜见基于加工界面热力耦合作用分析表面完整性形成机理方面的研究,对表面完整性的定性和定量表征体系不完善。因此,钛合金切削加工技术未来的研究对象需从试块提升为构件,考虑构件实际加工过程中加工轨迹时变性引起加工界面接触状态的变化对表面完整性的影响;完成表层塑性变形和晶粒特性的定量评价,实现表面完整性梯度分布的准确预测;以疲劳性能为目标,反推并设计满足构件服役性能的表面完整性特征分布,确定出满足要求的加工条件,实现满足服役性能要求的表面完整性加工。 展开更多
关键词 钛合金 切削力 切削温度 残余应力 显微硬度 微观组织
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CFRP复合材料铣削力、温度及表层损伤分析 被引量:23
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作者 王福吉 殷俊伟 +3 位作者 贾振元 马建伟 徐震宇 王东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期186-195,共10页
碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其轻质、高强等优点,在航空航天高端装备上展现出巨大优势。然而,CFRP中各组成相所需的切削能量及热导率具有差异性,在切断高强纤维的同时极易造成低强的纤维/树脂界... 碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其轻质、高强等优点,在航空航天高端装备上展现出巨大优势。然而,CFRP中各组成相所需的切削能量及热导率具有差异性,在切断高强纤维的同时极易造成低强的纤维/树脂界面发生开裂,而热量积聚所引起的高温又会使树脂软化加剧裂纹扩展,严重影响装备的服役性能和可靠性。阐明切削力和切削热对加工损伤的影响机制是实现CFRP高质高效加工的关键。基于数字图像处理技术,建立CFRP铣削加工表层损伤面积评价方法,该方法可有效避免传统方法因只能考虑损伤的一维长度信息而无法评价加工损伤程度的问题。分析主轴转速和每齿进给对表层损伤面积、切削力以及切削温度的影响规律,并讨论切削力和切削温度对表层损伤面积因子的影响。研究表明:通过减小单次切削厚度和控制切削温度在适合区间可有效降低加工损伤。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 铣削 损伤 切削力 切削温度
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高速铣削近α钛合金的切削温度研究 被引量:21
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作者 耿国盛 徐九华 +2 位作者 傅玉灿 葛英飞 舒畅 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第3期329-332,共4页
切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的加工精度和已加工表面质量。由于钛合金导热性差和化学亲和性强等原因,通常在其切削加工时切削温度高、刀具磨损严重,致使切削速度难以进一步提高。本文重点对钛合金高速铣削... 切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的加工精度和已加工表面质量。由于钛合金导热性差和化学亲和性强等原因,通常在其切削加工时切削温度高、刀具磨损严重,致使切削速度难以进一步提高。本文重点对钛合金高速铣削时的切削温度进行试验研究,阐明夹丝半人工热电偶法测温原理和所测热电势信号的物理意义。试验选用了3种不同类型的硬质合金刀具,系统地研究了切削用量、冷却条件及刀具磨损等因素对近α钛合金高速铣削时切削温度的影响。 展开更多
关键词 钛合金 高速铣削 切削温度 切削用量 刀具磨损
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基于有限元模拟的高速切削中切削热的研究 被引量:17
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作者 何振威 全燕鸣 乐有树 《工具技术》 北大核心 2006年第3期60-63,共4页
基于有限元分析软件DEFORM-2D建立了典型的正交切削模型,模拟分析后得到切屑厚度、刀—屑接触长度和X、Y方向切削分力等参数值;结合剪切面及前刀面接触区的平均温度和切削热解析法,研究了高速切削中切削热在切屑、工件和刀具部分的量化... 基于有限元分析软件DEFORM-2D建立了典型的正交切削模型,模拟分析后得到切屑厚度、刀—屑接触长度和X、Y方向切削分力等参数值;结合剪切面及前刀面接触区的平均温度和切削热解析法,研究了高速切削中切削热在切屑、工件和刀具部分的量化分配规律。 展开更多
关键词 有限元 高速切削 切削热 切削温度
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基于Deform 3D不锈钢钻削机理的仿真研究 被引量:20
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作者 高兴军 李萍 +1 位作者 闫鹏飞 邹平 《工具技术》 2011年第4期17-20,共4页
采用大型有限元分析软件Deform 3D对普通麻花钻钻削过程的机理进行了仿真研究。应用Deform-3D有限元软件,将工件、刀具材料的一些特性参数结合起来,分析和定义了载荷边界条件、刀具前刀面与切屑之间摩擦状况,选择了切屑分离准则,完成了... 采用大型有限元分析软件Deform 3D对普通麻花钻钻削过程的机理进行了仿真研究。应用Deform-3D有限元软件,将工件、刀具材料的一些特性参数结合起来,分析和定义了载荷边界条件、刀具前刀面与切屑之间摩擦状况,选择了切屑分离准则,完成了有限元分析仿真的预处理工作。利用有限元仿真分析,建立麻花钻三维钻削有限元模型,介绍了钻削过程中切屑形成过程、钻削力的大小和钻削温度的分布,详细分析切削用量对不锈钢钻削轴向力的影响规律,并得到了钻削温度场和钻头磨损的情况;研究麻花钻主要几何参数对不锈钢钻削性能的影响。 展开更多
关键词 DEFORM-3D 麻花钻 钻削力 钻削温度 刀具磨损
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钛合金整体结构件高效插铣工艺实验研究 被引量:19
10
作者 任军学 田卫军 +1 位作者 姚倡锋 姜振南 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期2758-2761,共4页
针对钛合金整体结构件粗加工的插铣和侧铣工艺,从切削力、切削稳定性、切削温度等方面进行了切削实验和分析对比。实验结果表明,在相同切除率条件下,插铣的轴向切削力略大于侧铣的轴向切削力,而插铣作用力仅为侧铣的1/3;随着切削深度的... 针对钛合金整体结构件粗加工的插铣和侧铣工艺,从切削力、切削稳定性、切削温度等方面进行了切削实验和分析对比。实验结果表明,在相同切除率条件下,插铣的轴向切削力略大于侧铣的轴向切削力,而插铣作用力仅为侧铣的1/3;随着切削深度的增加,插铣刀具的振动比侧铣刀具的振动小,且切削过程稳定;插铣的切削温度要比侧铣的切削温度低。最后,以TC4钛合金整体叶盘通道开槽为例,进行了插铣验证。验证结果表明,插铣切削过程稳定,效率比侧铣提高了近1倍,刀具成本仅为侧铣的13%。 展开更多
关键词 钛合金 插铣 切削力 切削温度 振动
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微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真 被引量:19
11
作者 杨树财 王志伟 +3 位作者 张玉华 万泉 崔晓雁 谢阳 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第5期530-535,共6页
为了研究微织构对球头铣刀切削性能的影响与表面微织构的抗磨减摩性能,通过分析微织构的设计理论,对微织构刀具和普通刀具切削钛合金TC4进行了三维动态切削仿真,对比分析了两种刀具在切削过程中切削力、切削温度及刀具磨损的变化.结果表... 为了研究微织构对球头铣刀切削性能的影响与表面微织构的抗磨减摩性能,通过分析微织构的设计理论,对微织构刀具和普通刀具切削钛合金TC4进行了三维动态切削仿真,对比分析了两种刀具在切削过程中切削力、切削温度及刀具磨损的变化.结果表明,在干式切削条件下,微织构刀具在切削过程中切削力降低了16%,切削温度降低了13%,磨损深度值是普通刀具的25%,但刀具变形变大.微织构在球头铣刀切削过程中能够减小切削力,降低切削温度,减小刀具前刀面的磨损,延长刀具寿命,但可能会影响加工精度. 展开更多
关键词 球头铣刀 微织构 抗磨减摩性能 切削性能 切削力 切削温度 变形 三维仿真
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TC11钛合金插铣工艺切削参数选择方法研究 被引量:17
12
作者 任军学 刘博 +3 位作者 姚倡锋 石凯 梁永收 罗远锋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期634-637,641,共5页
为了优化TC11钛合金插铣加工的切削参数,采用三因素四水平正交实验法进行了插铣实验,建立了插铣过程中切削力和切削温度的经验公式,分析了插铣参数对切削力及切削参数的影响规律。基于此规律以及刀具许用挠度,提出了铣削速度、每齿进给... 为了优化TC11钛合金插铣加工的切削参数,采用三因素四水平正交实验法进行了插铣实验,建立了插铣过程中切削力和切削温度的经验公式,分析了插铣参数对切削力及切削参数的影响规律。基于此规律以及刀具许用挠度,提出了铣削速度、每齿进给量和铣削深度的选择方法。结果表明:铣削深度对切削力影响最大,而铣削速度对切削温度影响最大;插铣参数选取原则是在刀具材料允许下取较大铣削速度,适中的每齿进给量,最后根据刀具挠度选择合适的铣削深度。最后在根据此原则选择的插铣切削参数条件下,材料切除率达到了25.1 cm3/min。 展开更多
关键词 TC11钛合金 插铣 切削参数 切削力 切削温度
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(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具加工铁基高温合金正交切削试验研究 被引量:17
13
作者 闫奎呈 田宪华 +1 位作者 刘亚 王磊 《工具技术》 2020年第5期3-8,共6页
采用正交试验方案,应用(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具对GH2132铁基高温合金进行外圆干切削,测量了切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命。利用最小二乘法对试验数据进行了多元回归分析,分别建立其经验公式,并分析了切削用量三要素分... 采用正交试验方案,应用(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具对GH2132铁基高温合金进行外圆干切削,测量了切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命。利用最小二乘法对试验数据进行了多元回归分析,分别建立其经验公式,并分析了切削用量三要素分别对切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命的影响规律及其原因。通过试验得出了切削用量三要素分别对其影响的主次顺序。切削力:ap>f>vc,切削温度:vc>ap>f,表面粗糙度:f>vc>ap,刀具寿命:vc>f>ap。 展开更多
关键词 高温合金 涂层硬质合金刀具 切削力 切削温度 表面粗糙度 刀具寿命
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基于LS-DYNA的金属切削加工有限元分析 被引量:12
14
作者 宿崇 侯俊铭 +1 位作者 朱立达 王宛山 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1334-1337,共4页
采用有限元法对金属的切削加工过程进行了模拟,得出了工件内部应力、应变及温度的变化规律.模拟结果表明,切屑是切削层材料受到刀具前刀面的推挤,沿某一斜面发生剪切滑移形成的;切削进入稳定阶段后,材料的最大等效应力保持在某一值附近... 采用有限元法对金属的切削加工过程进行了模拟,得出了工件内部应力、应变及温度的变化规律.模拟结果表明,切屑是切削层材料受到刀具前刀面的推挤,沿某一斜面发生剪切滑移形成的;切削进入稳定阶段后,材料的最大等效应力保持在某一值附近波动;钝圆半径的挤压导致成形表面产生残余应力;切削热主要集中在切屑上,切屑温度从切屑底层到外层逐渐递减.该方法弥补了实验方法冗繁的缺点,为金属切削原理的研究、切削加工工艺的设计提供了高效的方法和理论依据. 展开更多
关键词 金属切削 有限元法 残余应力 切削温度
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基于DEFORM-3D的钛合金切削过程有限元仿真 被引量:14
15
作者 王苏东 《装备制造技术》 2009年第12期30-32,40,共4页
为研究钛合金TC4的切削机理,建立了三维切削有限元模型并对切削过程进行了仿真,获得了不同每齿进给量、切削速度和切削深度下切削力、切削温度的变化规律。仿真结果表明:在各因素中,对切削温度而言,切削速度影响最大,切削深度影响最小;... 为研究钛合金TC4的切削机理,建立了三维切削有限元模型并对切削过程进行了仿真,获得了不同每齿进给量、切削速度和切削深度下切削力、切削温度的变化规律。仿真结果表明:在各因素中,对切削温度而言,切削速度影响最大,切削深度影响最小;对切削力而言,切削速度影响最小,切削深度影响最大。 展开更多
关键词 钛合金 切削力 切削温度 有限元法
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化爆材料瞬态切削温度的NiCr/NiSi薄膜热电偶温度传感器的研制 被引量:14
16
作者 曾其勇 孙宝元 +4 位作者 徐静 贾颖 崔云先 邓新禄 徐军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期206-211,共6页
针对化爆材料的切削特点,研制出一种集切削和测温功能于一体的NiCr/NiSi薄膜热电偶快速响应温度传感器。用多弧离子镀将NiCr/NiSi热电偶薄膜直接镀于高速钢刀头内。薄膜热电偶电极与高速钢之间采用最先进的多层镀膜法绝缘,即用微波ECR... 针对化爆材料的切削特点,研制出一种集切削和测温功能于一体的NiCr/NiSi薄膜热电偶快速响应温度传感器。用多弧离子镀将NiCr/NiSi热电偶薄膜直接镀于高速钢刀头内。薄膜热电偶电极与高速钢之间采用最先进的多层镀膜法绝缘,即用微波ECR等离子体源增强射频反应非平衡磁控溅射技术首次成功在W18Cr4V高速钢基底上沉积绝缘性能良好的SiO2膜。对研制的薄膜热电偶温度传感器进行了静态和动态标定,结果表明传感器在0- 600℃测温范围内具有很好的线性和热稳定性,而且响应快,时间常数小于0.8 ms。热电偶薄膜与绝缘膜、绝缘膜与基体之间有足够的附着强度。该温度传感器已安装在现场使用,为国防工业部门的高效、安全生产提供了有力的保障。 展开更多
关键词 薄膜热电偶 切削温度 磁控溅射 离子镀 化爆材料
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三维槽型铣刀片铣削平均温度数学模型 被引量:6
17
作者 郭强 谭光宇 +1 位作者 董丽华 李振加 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2000年第6期33-36,共4页
在已有的平前刀面铣刀片铣削温度数学模型的基础上,利用Jaeger的移动面热源理论,建立了波形刃铣刀片铣削温度的数学模型,编制了计算机程序对铣削温度进行了预测;对新型三维槽型铁刀片(波形刃和大前角)和平前刀面直刃铣刀片... 在已有的平前刀面铣刀片铣削温度数学模型的基础上,利用Jaeger的移动面热源理论,建立了波形刃铣刀片铣削温度的数学模型,编制了计算机程序对铣削温度进行了预测;对新型三维槽型铁刀片(波形刃和大前角)和平前刀面直刃铣刀片的铣削温度进行了实验研究.理论预测和实验结果证明:该模型可用于铣刀片槽型的开发及优选. 展开更多
关键词 三维槽型铣刀片 铣削温度 数学模型
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微织构陶瓷刀具切削性能的有限元分析 被引量:15
18
作者 冯秀亭 邓建新 +1 位作者 邢佑强 王福增 《工具技术》 2013年第10期23-28,共6页
为了研究表面织构对陶瓷刀具切削性能的影响,利用ABAQUS对其正交切削45淬火钢的过程进行二维仿真,分析了织构的参数对切削力、切削温度和刀具应力场的影响规律。结果表明:织构的宽度和间距对刀具的性能有重要影响,宽度较小的表面织构具... 为了研究表面织构对陶瓷刀具切削性能的影响,利用ABAQUS对其正交切削45淬火钢的过程进行二维仿真,分析了织构的参数对切削力、切削温度和刀具应力场的影响规律。结果表明:织构的宽度和间距对刀具的性能有重要影响,宽度较小的表面织构具有较好的减摩作用,当宽度大到一定程度,织构会对切屑产生二次切削,削弱甚至抵消织构的减摩作用;间距越小,起作用的织构的个数越多,刀具的性能越好,故在刀具表面置入合理参数的织构可以有效延长刀具的使用寿命。 展开更多
关键词 表面织构 切削仿真 切削力 切削温度
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高速切削Ti6Al4V钛合金时切削温度的试验研究 被引量:13
19
作者 韩满林 李一民 赵威 《工具技术》 北大核心 2008年第6期10-13,共4页
应用硬质合金刀具对Ti6Al4V钛合金材料进行了高速车削和高速铣削试验,研究分析了干切削、空气射流及氮气射流条件下的切削温度变化情况。研究结果表明,氮气射流及空气射流条件下的切削温度明显低于干切削条件下的切削温度,而氮气射流条... 应用硬质合金刀具对Ti6Al4V钛合金材料进行了高速车削和高速铣削试验,研究分析了干切削、空气射流及氮气射流条件下的切削温度变化情况。研究结果表明,氮气射流及空气射流条件下的切削温度明显低于干切削条件下的切削温度,而氮气射流条件下的钛合金高速切削温度则略低于空气射流条件下的切削温度。 展开更多
关键词 TI6AL4V钛合金 高速切削 切削温度
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金属切削温度测量方法的研究 被引量:14
20
作者 朱红霞 沈兴全 《煤矿机械》 北大核心 2014年第1期96-98,共3页
金属切削温度是切削加工研究的重要内容。综述了金属切削加工技术中切削温度的测量方法,并对几种新颖钻削温度测试方法进行概述。分别指出了各类温度测定方法的适用场合及优缺点,对金属切削温度测量方法的发展趋势做了分析。为金属切削... 金属切削温度是切削加工研究的重要内容。综述了金属切削加工技术中切削温度的测量方法,并对几种新颖钻削温度测试方法进行概述。分别指出了各类温度测定方法的适用场合及优缺点,对金属切削温度测量方法的发展趋势做了分析。为金属切削加工质量、刀具寿命提供了研究依据。 展开更多
关键词 金属切削 切削温度 温度测量方法
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