成形槽技术在高刚性整体硬质合金立铣刀开发中的应用

针对淬硬钢铣削时易产生高频振动以及刀具剧烈磨损导致耐用度低等问题,基于成形槽技术开发出芯部直径与铣刀直径比值达0.7的高刚性立铣刀,推导了螺旋槽径向截面形状的数学模型。进行了切削仿真和静力学仿真,仿真结果表明:较对比刀具,高刚性立铣刀平均切削力更大,切削温度和容排屑性能相差无几,刀具变形量更小。最后开展了切削实验验证研究,研究结果表明:较对比刀具,高刚性立铣刀加工零件表面粗糙度值由0.30μm下降到0.16μm,让刀量由0.18mm减小到0.08mm,刀具耐用度则由35min提高到58min,体现了高刚性立铣刀的性能优势。

基于成型槽技术的不锈钢整体硬质合金立铣刀开发

不锈钢因其优良的综合性能在智能手机上得到了广泛应用,随着对更高金属去除率的追求,标准铣刀难以满足加工需要。本文针对大余量、大切深的切削工况,基于成型槽设计方法建立了成型槽的数学表达式,进行了切削仿真和切削试验验证,证明成型槽设计方法可行,刀具性能优异。

焊接温控工艺参数对硬质合金焊接性能的影响研究

为研究焊接温控工艺参数对YL10.2硬质合金焊接质量的影响,通过正交试验设计,以抗弯强度为衡量指标进行测试,优选出最佳焊接温控参数:升温温度720℃、焊接温度770℃、焊接时间30s。通过电镜试验对最佳焊接温控工艺参数进行进一步验证,用优化后的温控参数生产的焊接铣刀与相同规格型号的整体硬质合金铣刀进行切削试验对比。结果表明:虽然焊接铣刀在加工中振动较大,磨损较整体硬质合金刀具严重,但在整个切削试验过程中,焊接处无脱焊、开裂等情况,表明铣刀焊接处强度足够,满足刀具使用性能要求,焊接温控工艺参数可靠。

整体硬质合金螺旋立铣刀磨槽工艺优化

分析立铣刀生产各工序所用工时发现磨槽工序是生产瓶颈,而影响磨槽生产效率和产品质量的主要因素为砂轮粒度、进给量f和砂轮线速度v。以槽表面粗糙度和加工效率为优化目标,进行三因素三水平正交试验,优选出最佳参数,而后对优选参数进行磨槽质量稳定性测试。结果表明,砂轮粒度对槽表面粗糙度影响最大,最优参数为砂轮粒度D46,f=100mm/min、v=25m/min。采用该参数进行批量生产,磨槽质量稳定。从批量生产的立铣刀中随机抽样进行切削试验,从被加工表面纹路、表面粗糙度以及刀具寿命三方面与优化前生产的立铣刀进行对比,结果表明两者无明显差别。采用优选的切削参数,在保证性能稳定的前提下,可使磨槽效率提升10%,经济效益明显。

淬硬钢模具型腔加工立铣刀刃形的选择

为更高效地加工淬硬钢模具型腔,通过对不同切削刃形进行特点分析,设计了一种大圆弧底刃结构的成型圆弧铣刀,并对其进行切削仿真分析。仿真结果表明:与常规圆角立铣刀和球头立铣刀相比,该成型圆弧铣刀切削力稍大,但单位长度切削力小。开展切削实验对其进行验证,结果表明:成型圆弧铣刀单位长度上切削力小,刀具耐用度高,可用于高切削速度和重载切削工况,适合模具型腔加工。

焊后保温温度及保温时间对硬质合金焊接性能的影响

本文研究了焊后保温温度和保温时间对YL10.2硬质合金焊接质量的影响。在研究过程中进行全面焊接试验,并以扭矩强度为目标进行扭矩测试,优选出最佳参数。结果表明,保温时间4h、保温温度300℃时,产品的扭矩强度最大。用参数优化后的焊接钻头与相同规格型号的整体钻头进行切削实验对比表明:焊接处强度足够,使用性能满足要求,相对于整体钻头,因其刚性稍差,同等条件下,加工孔精度稍差,钻尖磨损较大,但成本优势明显。

金属陶瓷螺旋立铣刀槽型优选及应用研究

通过NAK80模具钢的铣削试验,运用全面试验方法研究金属陶瓷螺旋立铣刀螺旋角和径向前角对切削性能的影响,优化了其结构参数,对比研究了涂层和非涂层金属陶瓷立铣刀切削性能、涂层金属陶瓷立铣刀在气冷和水冷条件下切削性能。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对主切削刃进行观察,研究了两种刀片的磨损形态及磨损机理。试验结果表明:优选金属陶瓷螺旋立铣刀螺旋角为45°,径向前角为0°;非涂层金属陶瓷螺旋立铣刀不适合加工P类材料,AlTiN涂层金属陶瓷螺旋立铣刀加工P类材料时磨损形式为粘结磨损和化学磨损;气冷有利于减小刀具磨损,延长刀具寿命;水冷有利于提高零件表面质量,表面粗糙度值可稳定在Ra0.05以下,但因热冲击作用,其金属陶瓷基体易出现热裂纹,导致出现刀具微崩和涂层不规则脱落现象。

三峡左岸电站监控系统人机界面的开发与运行管理

监控系统人机界面是电站运行管理人员实现对全厂自动化设备实时监控的主要接口，监控系统人机界面的有效开发及其在运行管理过程中的不断完善对新投运水电站的安全有效运行显得尤为重要，这也是实现“无人值班”(少人值守)的必然要求。本文以三峡左岸电站监控系统人机界面的开发与管理为例，阐述了基于“无人值班”(少人值守)水电站监控系统人机界面开发的主要步骤与运行管理要点。

涂层硬质合金刀片高速车削蠕墨铸铁的实验研究

针对蠕墨铸铁Ru380的高速车削,本文先采用单因素实验,研究切削三要素v、f、a_p对主切削力F_z的影响,随后采用正交实验分析了v、f、a_p对主切削力F_z影响的显著程度,进一步以正交实验所得数据,采用最小二乘法,给出了实验条件下主切削力预报模型F_z=5 655.877 6×a_p^(0.964)×f^(0.558)×v^(-0.268),并利用单因素实验数据进行验证。结果表明:v与F_z呈负相关;f和a_p与F_z呈正相关,其中a_p对F_z影响最大,其次为f,最小为v,F_z预报值与实测值相差在15%以内。最后,采用超景深显微镜、激光扫描显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等多种方法观察刀片磨损形式、分析刀片失效机理。结果表明:涂层硬质合金高速车削蠕墨铸铁时以粘结磨损为主、伴随着硬质点磨损和氧化磨损。在切削热的作用下,涂层内部热裂纹明显。

内冷可转位精铣球头铣刀的研制

模具多种复杂立体曲面的仿形加工,多采用硬质合金整体铣刀或高精度可转位精铣球头铣刀。本文通过对已有精铣球头铣刀结构的改造,在刀具内部形成了内冷通道,成功研制出带内冷功能的可转位精铣球头铣刀。切削实验研究表明,运用此带内冷功能的可转位精铣球头铣刀切削模具材料,在刀具正常磨损范围内,工件表面质量可稳定保持在R_a1.0μm以下,较不带内冷刀具,可以大幅提高加工表面质量,满足生产工艺要求。本研究成果具有生产成本低,适用性强的特点,可广泛应用于模具行业的曲面加工。