球头铣刀加工后的构件表面残余应力实验研究

考虑不同切削条件(包括转速、切削深度及进给量)对球头铣刀加工表面残余应力影响的情况下,系统研究了抗氢脆不锈钢球头铣刀切削后的构件表面残余应力。结果显示:球头铣刀加工后的构件表面残余应力呈现压应力状态;亚表层残余应力随着亚表层厚度的增加而减小,最后趋于稳定,稳定值可认为是材料的初始残余应力;转速、轴向切削深度与构件的表面残余应力幅值正相关;进给速度与球头铣刀加工后的构件表面残余应力幅值负相关。研究结果可为球头铣刀加工表面残余应力的理论建模、抗氢脆不锈钢的切削参数优化以及实现抗氢脆不锈钢构件的高性能制造提供参考。

冷却润滑方式对纯铁车削表面完整性的影响

为提高纯铁材料精加工时的表面质量，在相同切削参数下进行了干切、水冷、菜籽油润滑和微量润滑（MQL）4种方式下的切削试验，分析冷却润滑方式对工件表面完整性的影响机理．结果表明：MQL和菜籽油润滑比水冷和干切更有利于提高表面粗糙度；4种冷却润滑方式下已加工表面显微硬度具有相同的变化趋势，硬化层深度为60—70岬；表层晶粒呈严重的扭曲拉伸状塑性变形，干切时塑性变形层深度最大，其次为菜籽油润滑和MQL，水冷时最小；工件表面切向和轴向均呈残余拉应力，且切向应力大于轴向应力。而且冷却润滑方式对表面残余应力影响不大．试验结果对纯铁精加工选择合适的冷却润滑方式以提高表面完整性具有重要意义．

冷却润滑对纯铁车削刀具磨损的影响机理

合适的冷却润滑方式是改善切削摩擦,降低切削温度和切削力,提高刀具寿命的关键技术.采用干切、水冷、微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)以及菜籽油润滑等四种方式进行了不同工艺参数下纯铁材料的车削试验,研究了冷却润滑方式对纯铁车削刀具磨损的影响机理.结果表明:纯铁车削时刀具磨损形态以主、副切削刃处的沟槽磨损和后刀面磨损为主,前刀面上黏结有工件材料并形成积屑瘤;MQL条件下的刀具寿命最长,而水冷时最小;扩散磨损、氧化磨损和黏结磨损是纯铁车削刀具的主要磨损机理;四种冷却润滑方式下切削力、前刀面与切屑间平均摩擦系数和表面显微硬度的显著差异是造成刀具寿命明显不同的根本原因.

纯铁车削刀具磨损对表面完整性的影响

在微量润滑方式下采用非涂层刀具进行纯铁材料车削刀具磨损试验,并分别采用新刀具、后刀面平均磨损量为0.12和0.21 mm的已磨损刀具切削纯铁材料,研究刀具磨损对纯铁零件表面完整性的影响规律.结果表明:切削速度对纯铁精加工刀具寿命影响较大,其磨损形式以刀具后刀面刀尖磨损和沟槽磨损为主;高速时表面粗糙度随刀具磨损而快速增加,低速时则先增加后趋于平稳;切削速度为100、300 m/min时,工件表面切向和轴向残余应力随刀具磨损呈先减小后增大的变化趋势,显微硬度则呈先增大后减小的趋势;工件表层晶粒扭曲、拉伸状塑性变形程度增加,表面呈现严重的撕裂和塑性流动等缺陷.

纯铁切屑形成特征及影响因素研究

采用正交切削试验,研究了纯铁材料在不同切削速度下切屑形成特征及变形机理,开展了刀具前角、切削用量、冷却润滑方式等切削工艺参数对纯铁切屑变形规律的影响试验.结果表明,纯铁切屑呈现显著的剪切滑移变形特征,切削工艺参数仅对切屑中晶粒的变形程度产生影响;低速切削时切屑在前刀面上具有"滑-停-滑"现象,晶粒破碎严重,而高速时停留现象减小甚至消失,晶粒呈拉伸状变形;随着切削速度和刀具前角的增加,切削力、切屑变形系数显著减小,切削力则随进给量的增加而增加,但切屑变形系数则呈减小趋势;相同切削用量时,水冷方式下切削力和切屑变形系数最小,而干切时最大.试验结果对纯铁材料选择合适的工艺参数以改善其加工性能具有重要的参考意义.

基于模态试验的两种减振镗杆动态特性测试

深孔加工中刀具颤振是影响加工效率、加工精度和表面质量的主要因素,采用具有减振功能的镗杆是解决深孔加工颤振的有效技术途径。针对两种不同类型的减振镗杆,采用模态试验的方法测试其动态特性,给出其模态参数和固有振型,为大长径比深孔加工用减振镗杆的研制与使用提供参考。

曲面多层壳体粘接精度控制技术研究

对曲面多层壳体精密零件粘接精度控制技术进行深入研究 ,由高精度光栅传感器和数据采集卡等组成计算机测控系统 ,采用异步通讯方式从RS 2 32C串行输出数据 ,在Windows 2 0 0 0环境下用VC++6编制了相应的控制软件 。

减振镗杆动态特性的对比实验分析

对进口肯纳减振镗杆和自制减振镗杆进行对比切削实验,分析其抗颤振能力的差别。应用实验模态分析、镗杆材料化学成分对比分析等手段,对两种镗杆的动态特性进行分析,为自制减振镗杆的优化设计提供依据。

超精密车削中精确对刀方法

在超精密车削球面和非球面零件过程中,对刀的精度是影响加工件面形精度的最主要因素之一。介绍一种试切小直径球面对刀件的方法,可实现圆弧刃金刚石刀具的精确对刀,并加工完成直径75 mm、顶部球径为250 mm的凸球面纯铝工件,其面形精度优于0.2μm。

切削参数对纯铁车削表面粗糙度的影响

为提高纯铁材料精加工时的表面质量,在相同冷却润滑方式下进行不同切削参数条件下的切削试验,分析不同切削工艺参数对已加工纯铁表面质量的影响规律。结果表明:不同切削参数造成的切削温度变化是影响粗糙度的主要因素,而进给量以及切削深度对加工表面的最大轮廓高度产生了较大影响。试验结果对纯铁精加工采用合适的切削参数以提高表面质量具有重要意义。

高速铣削过程铣削力建模及析因试验分析

根据铣削过程和铣刀的几何模型,建立铣削力的瞬时表达式和平均切削力公式,给出基于响应曲面法的切削力系数的二次多项式。综合应用析因试验设计和统计分析理论,计算切削力系数的回归系数模型并分析了切削参数对切削力系数的影响规律。

KDP晶体切入角度对切削力和表面粗糙度影响试验

KDP晶体具有各向异性,使得沿不同晶向切入时切削力的大小和作用效果发生改变,进而可能影响表面质量。利用高精度三向测力仪搭建了KDP切削力测试平台,对其沿不同晶向的切削力进行了测试。结果表明:切削力沿特定的角度呈一定的规律分布,与理论计算有一定的吻合,同时表面粗糙度值在不同的晶向也呈典型的周期分布。在切削力测试基础上,开展了表面粗糙度优化试验,在50 mm×50 mm工件上实现了S_q<1.8 nm的超光滑表面加工。

超声振动车削装置设计

在切削加工领域，提高加工精度方法很多，其中一个非常重要的研究方向在于努力减小切削过程中的切削力和切削热。超声振动切削技术在降低切削力和切削热方面有重要的作用，可以较好地解决难加工材料、难加工零件以及精密加工等方面的一些工艺问题。为了推广应用这项新技术，文章基于超声振动切削理论，设计了一套超声振动车削装置，为实现黑色金属薄壁零件的精密加工提供了新的途径。

现代超声振动切削技术的发展动向

本文对国内外超声振动切削技术的主要发展过程进行了回顾，提出了现代超声振动切削技术的发展动向。

摩托车用机械式ABS功能分析与性能测试

为提高中、低档摩托车的制动安全性能,根据摩托车防抱制动系统(Anti-Lock BrakeSystem,简称ABS)的功能原理,设计出能有效地控制制动压力迅速上升的机械式防抱死控制器。对该控制器进行高、中、低三种路面状况输入输出端制动压力的静态和动态试验以及实际路况试验,取得了预期效果。目前该控制器已投入小批量生产。

摩托车前后轮联动制动系统的设计计算

近年来,一种新型的前后轮联动制动系统(Combined Brake System,简称CBS)和防抱死制动系统(Anti-Lock Brake System,简称ABS)组成的一体化制动系统已经研制并安装在摩托车上,取得了良好的制动效果。从摩托车前后轮一体化制动的角度对前后轮联动制动系统的计算方法及设计原理进行探讨,并计算出某型摩托车前后轮一体化制动时制动器的最佳制动压力,分析了前后轮联动制动系统的设计原理。

电液伺服振动台的流量非线性补偿控制

针对电液伺服振动台由于流量非线性导致的加速度振动信号波形失真现象,提出一种基于流量非线性逆模型的补偿控制策略.通过节流方程,建立滑阀两腔的非线性流量方程,结合液压系统连续性方程和受力平衡方程,获得电液伺服振动台的非线性模型,同时根据稳态点附近的泰勒方程,给出液压非线性系统的线性化控制模型;在考虑系统最大动出力的基础上,引入与负载压力相关的流量非线性补偿函数,使得补偿后的伺服阀流量与阀芯位移成线性关系.仿真与实验结果表明,该流量非线性补偿控制方法能有效降低加速度振动信号的波形失真现象,提高振动信号的跟踪精度.

细晶T2纯铜动态力学性能及本构模型

晶粒大小是影响多晶金属材料力学性能的重要因素之一,研究细晶T2纯铜在高温、高应变率下的动态力学性能并建立其本构模型对切削加工有着重要意义。通过电子力能测试仪进行T2纯铜试样准静态压缩试验,并利用霍普金森压杆装置完成了不同应变率和不同温度的动态压缩试验。试验结果表明,纯铜材料具有明显的应变强化效应和温度软化效应,其动态压缩下的强度高于准静态压缩,但在高应变率区域内,并无明显的应变率强化效应。基于Johnson-Cook本构模型得到了细晶T2纯铜本构方程参数,拟合曲线与试验结果吻合较好。

车削DT4E纯铁刀具材料适配性研究

针对纯铁切削过程中粘刀、刀具磨损快等问题,进行了纯铁和刀具材料的适配性试验,分别使用硬质合金刀具HTI10、涂层刀具VP15TF和金属陶瓷刀具NX3035车削电工纯铁DT4E工件,在车削过程中测量刀具磨损量,使用能谱分析(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)研究刀具磨损机理,分析刀具磨损对切削性能的影响。结果表明:金属陶瓷刀具NX3035更适合纯铁的切削加工,刀具磨损最小、切削力最平稳,能获得最好的已加工表面质量;刀具在纯铁切削中的主要磨损形式为后刀面均匀磨损和V型沟槽磨损,主要磨损机理为高温下的粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损的综合作用。

异型深盲孔结构的展开式刀具设计

异型深盲孔结构的加工是深盲孔结构加工领域的难题。针对一种具有异型深盲孔结构的零件,设计了一种具有导向功能的展开式刀具。详细叙述了展开式刀具的运动原理、结构特点、装配方法,并进行了工艺切削实验,表明展开式刀具设计合理,能够满足这类异型深盲孔结构的加工需求。