微织构刀具正交切削Ti6Al4V的试验研究

仿生摩擦学的出现,为刀具减摩技术提出了新的研究方向,通过钛合金的正交切削试验研究了表面微织构刀具在微量润滑和无润滑剂条件下的减摩性能.结果表明:表面微沟槽在润滑剂条件下可以有效地改善刀屑之间的摩擦,降低切削力与切削温度,同时表面微沟槽还可以改善钛合金的粘结现象;在无润滑剂条件下,微沟槽依然具有一定的"润滑"作用.

低温微量润滑技术及其作用机理研究

随着高效绿色切削技术的发展,低温微量润滑技术应运而生。它是在微量润滑的基础上结合低温冷风发展而来。文中简要介绍了低温微量润滑技术及其切削性能。低温微量润滑技术体现了良好的切削性能,大大提高了刀具耐用度,为以后更好的应用奠定了坚实的基础。同时,文中还阐述和分析了低温微量润滑的渗透机理,以及冷却和润滑作用机理。通过理论分析,低温微量润滑技术能够更有效地实现对切削加工区的冷却和润滑。并通过试验证明,低温冷风结合微量润滑技术能够有效地降低切削温度和切削力,改善切削加工性能。

表面织构在刀具减磨技术中的应用

高性能切削已经成为21世纪制造业的主流发展方向,而刀具技术仍是限制难加工材料切削速度进一步提高的关键技术瓶颈。仿生摩擦学的出现,为刀具技术提出了新的研究方向。本文介绍了当前国内外刀具表面织构的研究现状,并提出微量润滑与表面织构双重效应的刀具减磨技术。同时简要介绍了表面织构的各种制造技术,并对刀具非光滑耐磨理论与技术研究中需要解决的问题进行了分析。

静电冷却技术对钛合金摩擦磨损性能的影响

为了更好地将静电冷却技术应用到钛合金的车削中,在自行设计的高速摩擦磨损试验装置上,进行了YG8/Ti6Al4V摩擦副的摩擦磨损试验.结果表明:静电冷却技术可以有效地降低YG8/Ti6Al4V摩擦副间的摩擦系数,在抑制摩擦副磨损的同时还可以改善Ti6Al4V磨损表面质量.扫描电镜分析表明,硬质合金高速摩擦时的磨损机理以粘结剥落磨损为主,同时伴有微裂纹的产生.相对于干摩擦,静电冷却条件下的粘结磨损较小,减磨效果较好.静电冷却技术可以有效地抑制刀具磨损,提高刀具使用寿命.

冷却润滑介质对钛合金Ti6Al4V加工性能的影响(英文)

为了更好地理解和认识冷却润滑介质在切削过程中的作用并延伸它们的应用,应用无涂层硬质合金对钛合金Ti6Al4V在不同冷却润滑介质下(干切削、冷风、最小量润滑(Minimal quantity lubrication,MQL)、低温MQL以及电离空气)进行了高速车削试验。结果表明,在120m/min车削Ti6Al4V时,电离空气条件下的切削力最小,低温MQL条件下切削温度最低。电离空气条件下的刀具寿命最长,其次是低温MQL。同时,电离空气条件下获得的加工表面粗糙度最小。通过扫描电镜分析,高速车削Ti6Al4V时,后刀面磨损和月牙洼磨损是刀具磨损的主要方式。实验说明电离空气与低温MQL具有较好的冷却与润滑效果,可以有效地提高刀具寿命。

数字化车间MES系统构建

敏捷制造将成为21世纪制造企业的主导制造模式,制造执行系统(MES)则是企业实施敏捷制造战略以及实现车间生产敏捷化的基本技术手段。在数字化车间概念的基础上,讨论了车间MES的构成与实现形式,并论述了以MES为核心的数字化车间系统集成体系的构建。

螺旋铣孔技术的原理及其应用

螺旋铣孔技术相对于传统钻孔技术具有很大的优势,在航空制造业中得到了应用。本文在对比了传统钻孔与螺旋铣孔特点的基础上,分析了螺旋铣孔的切削过程与切屑形成机理,并在钛合金的孔加工中得到验证。试验结果表明,螺旋铣孔加工钛合金时,切向力与法向力随着每齿轴向进给量的增加而增大,随着每齿切向进给量的增加而减小;由于不同的切屑流向而形成2种不同的切屑,并与切屑形成的机理相吻合。

电场对WC-Co/Ti6Al4V摩擦磨损性能的影响

为了研究电场对摩擦副摩擦磨损性能的影响,在自行设计的高速摩擦磨损试验装置上,进行了WC-Co/Ti6Al4V摩擦副的摩擦磨损试验。结果表明:断开摩擦副热电回路可以有效地减小热电流对WC-Co/Ti6Al4V摩擦副摩擦磨损的影响,静电冷却环境下形成的强电场的效果更加明显,在抑制摩擦副磨损的同时还可以改善Ti6Al4V磨损表面质量。通过扫描电镜及EDS能谱分析可知,静电冷却条件下的列宾捷尔效应削弱了钛合金的黏着能力,从而有效地减小了WC-Co的黏着磨损;WC-Co在高速摩擦时主要以黏着磨损、氧化磨损为主,同时伴有微裂纹的产生。

微织构对硬质合金表面摩擦性能的影响

微织构是一种有效地改进表面摩擦性能和提高表面承载能力的措施。为了研究微织构在刀具减磨技术方面的应用,本文在WC-Co硬质合金材料表面制作出微坑阵列,与Ti6Al4V构成摩擦副,在微量润滑(MQL)条件下进行摩擦磨损试验。研究发现:在MQL条件下,微织构对WC-Co/Ti6Al4V摩擦副具有一定的减磨效果,低速高载和高速中载时效果较好。

低温微量润滑高速铣削PH13-8Mo刀具磨损试验研究

针对高强度不锈钢材料加工性能差、刀具耐用度低的问题,进行了硬质合金刀具在低温微量润滑条件下高速铣削高强度不锈钢PH13-8Mo的刀具磨损试验,结果表明:WSP45刀片比WXM35适合加工PH13-8Mo,低温微量润滑(CMQL)能有效地抑制刀具磨损,提高刀具耐用度;两种刀具在铣削过程中前、后刀面同时发生磨损,最终因刃口严重崩刃而失效。

微量润滑切削加工性能影响因素的研究

介绍了微量润滑(MQL)切削加工技术相对于传统湿式和干式切削的应用优势及应用现状,重点分析了MQL油雾供给与混合系统、润滑油、压缩空气、工件材料、刀具以及切削参数等因素对MQL切削加工性能的影响规律,发现在加工条件确定的情况下,润滑油用量、压缩空气压力和切削参数之间存在最优组合。因此,为了充分发挥MQL切削加工技术的应用优势,必须对MQL工艺系统进行全面而精确的优化。

表面微坑织构刀具结构强度的有限元仿真

在刀具前刀面置入微织构能够改善刀屑间的摩擦状况,提高刀具的切削性能。为了研究表面织构的置入对刀具的应力、变形等产生的影响,本文针对微坑阵列结构,通过有限元软件ABAQUS对表面微坑织构刀具的结构强度进行仿真。结果表明:微坑的置入在一定程度上降低了刀具强度,增大了刀尖变形。在本文的研究范围内,与微坑深度、间距相比,微坑直径对刀具强度影响较大。

球头铣刀高速切削Inconel 718的刀具磨损研究

为了实现航空高温合金的高速高效加工,通过对Inconel718的铣削试验,分析了涂层球头铣刀切削高温合金时的加工性能。试验结果表明,乳化液在90m/min的切削速度下仍然具有较好的冷却润滑作用。通过对TiAlN涂层和TiAlN+Al2O3涂层刀具的对比试验,证明TiAlN涂层具有优异的耐磨性,可显著提高加工高温合金时的刀具寿命。

变速切削抑振技术的研究现状

介绍了目前最常见的两种变速切削抑制切削颤振机理,讨论了变速切削抑振研究国内外的最新成果及其存在的问题,提出了变速切削未来的发展方向可能是利用振动的在线监测技术实现自动控制的变速切削。

基于MES系统的离散制造业质量信息管理研究

为解决离散制造业制造过程传统质量信息管理混乱、质量活动执行效率低等问题,并为满足企业对产品质量信息的可追溯性需求,对离散制造业生产过程中的质量信息进行了研究,并基于车间制造执行系统MES,重点分析了产品的质量控制与质量追溯,构建了基于MES的质量信息管理系统的框架。通过系统在线掌握产品质量信息,发现问题、处理问题,并能够有效追溯产品质量信息,对提高产品质量有重要作用。

特种车辆三维布线工艺技术应用研究

针对特种车辆传统的现场布线模式存在设计精度低、布线设计图样可读性差、产品质量及一致性差、劳动强度高和生产效率低等缺点,研究了基于Pro/E软件的三维布线工艺技术,以及适用于特种车辆的系统性线束设计和制作工艺,解决了传统布线模式的不足,促进了产品质量的提升。

凯芙拉纤维增强复合材料钻削力模型研究

凯芙拉纤维增强复合材料(KFRP)以其卓越的性能在兵器装备上获得了广泛的应用,但其加工时刀具磨损严重,加工效率低,属于难加工材料。为了提高其加工效率,对KFRP钻孔的加工参数优化模型进行了研究。通过单因素试验获得切削力数据,利用线性回归的方法获得KFRP钻削力模型。试验值与模拟值的对比结果表明:MA.FORD非常规刀具适宜钻削KFRP,且在高速加工时更有利;SUPERLERTOOLS常规钻头不适宜加工KFRP;MA.FORD非常规刀具钻削KFRP时,随着切削速度的增大,主切削力有下降的趋势,而随着进给量的增大,主切削力变化不大。

高密度推拉自锁连接器灌封工艺研究

指控系统装备中,高密度推拉自锁连接器因体积小、安装使用环境恶劣,极易发生断线、短路等质量问题。针对此类故障模式,以八芯插针式高密度推拉自锁连接器为研究对象,开展灌封工艺研究。通过分析不同灌封工艺,确定了采用注塑工艺方案,介绍了注塑工艺主要操作过程及试验结果。应用结果表明,注塑工艺灌封的连接器具有良好的电气性能,适用于高密度推拉自锁连接器产品灌封;同时,对高密度推拉自锁连接器灌封工艺的研究具有一定的指导意义。

外加电控制YG8/TC4摩擦副的试验研究

用配置在车床上的摩擦磨损试验辅助装置研究了热电回路的状态,外加电压大小、方向对刀具工件摩擦副——YG8硬质合金/TC4钛合金的摩擦磨损性能的影响。试验结果表明,断开热电回路和在摩擦副间施加反向调零电压对于减小摩擦系数,抑制YG8刀片的磨损,减小TC4圆盘摩擦表面的Ra值都有显著的效果,同时在摩擦副间施加反向电压时的摩擦磨损性能要优于施加正向电压,施加±6V时摩擦副的性能要优于±4V,这可以为钛合金的切削研究提供试验参考。

碳纤维复合材料孔加工质量试验研究

碳纤维复合材料零件上存在大量的装配工艺孔,采用传统孔加工方式过程中容易导致分层、纤维撕裂等缺陷.本文通过钻削和螺旋铣削方式加工碳纤维复合材料(CFRP),对比两种孔加工方法的加工质量,分析了缺陷存在的原因,发现在碳纤维复合材料上采用螺旋铣削制孔方式是可行的,对碳纤维复合材料孔加工工艺具有一定的参考价值。