硬质合金铣刀刃口优化及切削寿命研究

刀具切削寿命是高端制造领域中重要的评价环节,能够直接影响切削效率与企业效益。刀具的宏观几何结构是影响刀具切削寿命的重要因素之一,而刀具微刃口作为工件与刀具的直接接触区域,其刃型结构也是影响刀具寿命的关键因素。本文通过立式旋转钝化法制备了具有对称型与非对称型微刃几何的硬质合金铣刀,并通过AISI1045钢铣削实验进行对比分析,研究了不同微刃结构对铣刀寿命的影响,实现了刀具微刃结构的优化设计。实验结果表明:经钝化处理的微刃表面形貌质量得到显著提升,前后刀面钝化速率的差值是形成不同微刃结构的关键因素,不同微刃结构下的后刀面磨损以沟纹磨损为主,优化后的铣刀能够有效抑制刀具崩刃,减缓刀具磨损速率,形状因子K=0.5、钝圆半径R=11μm的优化方案寿命提升最为明显,增益高达25%。

基于弹性喷砂的拉刀刃口钝化技术研究

为提升航空发动机榫槽的质量,从航空发动机用榫槽拉刀着手,利用弹性喷砂工艺,使用不同的弹性喷砂加工参数对航空发动机用榫槽拉刀进行弹性喷砂试验,以加工后拉刀刃口钝圆半径、刃口表面粗糙度、刃口形状为主要因素对弹性喷砂加工效果进行分析。结果表明,随着弹性喷砂的喷砂压强以及喷砂时间的增大,拉刀切削刃刃口钝圆半径逐渐变大,拉刀切削刃的表面粗糙度逐渐降低,并且通过控制喷砂角度能够改变拉刀刃口的形状,证明了弹性喷砂是一种有效的刃口处理方式,能够提高航空发动机用榫槽拉刀的刃口质量,改善航空发动机用榫槽拉刀的切削性能。

航空发动机涡轮盘用拉刀刃口优化仿真

航空发动机涡轮盘榫槽常用拉削加工研制而成,拉刀作为重要一环,其刃口大小将直接影响拉削加工性能与服役寿命。通过有限元仿真软件,比较和讨论了拉削速度为5m/min时不同拉刀刃口大小对过程温度、米塞斯应力、轴向力以及工件材料流动的影响,得出了在该工况下具有最优加工性能和服役寿命的刃口大小范围为10~15μm。