钨钢涂层钻头钻削QT700-10的钻削力及质量研究

QT700-10球墨铸铁具有良好的减振性和自润滑功能,抗压和抗拉能力强于灰铸铁,但是QT700-10的塑形和韧性比钢低很多,可加工性不高。为了研究QT700-10的钻削力和加工质量,设计正交试验,使用硬质合金钨钢涂层钻头钻削QT700-10工件。利用极差分析方法,对钻削合力及孔圆度误差进行影响因素评价。影响钻削合力的因素依次为每齿进给量>钻头直径>主轴转速;影响孔圆度误差的因素依次为每齿进给量>主轴转速>钻头直径。钻头的主要磨损形式是黏结磨损,10mm钻头的磨损宽度最大。综合考虑钻削合力、孔圆度误差和钻头磨损后,提出QT700-10的钻削加工关键参数组合为:钻头直径为8mm,主轴转速为3000r/min,每齿进给量为0.18mm/r。

刀具润滑方式对高速切削加工的影响与优化

随着制造业的发展,高速切削加工作为一种高效率、高精度的加工方法,受到了广泛关注。刀具润滑作为高速切削过程中的重要环节,对加工效率、切削质量和刀具寿命有着显著影响。探讨了不同刀具润滑方式对高速切削加工的影响,并提出了优化策略,以期进一步提升加工效率和质量。

花键冷滚打和铣削加工的金属组织变形研究

本文针对冷滚打花键和铣削花键加工工艺特点,从微观组织分析角度,对两种加工方法得到工件金相组织和硬度分布进行分析比较。试验表明:铣削加工过程中,金属表面组织被切断,内部组织没有发生变化,对力学性能也没有影响;而冷滚打加工后的花键金属组织未被切断,晶粒破碎和细化,位错密度增加,最终被拉成条形纤维组织。相对于铣削,冷滚打加工改善了加工表面金属组织,硬度和强度有较大提高。从而为冷滚打花键成形技术的进一步研究奠定了基础。

钛合金插铣加工切削力试验及工艺参数优化

钛合金整体叶盘结构复杂,制造难度大。应用插铣技术加工整体叶盘能够有效解决上述问题,插铣工艺参数的优化对发挥插铣加工优势具有重要作用。通过插铣钛合金试验研究,探讨工艺参数对切削力的影响规律;根据试验数据建立切削力预测模型,并对模型进行检验;最后以切削力与金属去除率为目标,基于MATLAB进行工艺参数优化,可为钛合金整体叶盘高效切削提供理论参考及技术支持。

基于人工神经网络的微细车铣表面粗糙度预测模型

针对传统切削经验公式无法精确预测微细铣削零件表面粗糙度的问题,提出了一种基于人工神经网络的表面粗糙度预报方法。利用试验选择不同切削参数组合进行铣削试验,将试验结果分为两部分,一部分数据用作BP神经网络的训练样本并最终建立预报模型,另一部分用作测试样本,与相同切削参数条件下的神经网络预测值进行对比。从而证明BP神经网络对于微细铣削表面粗糙度值具有很高的预测精度。

蠕墨铸铁绿色车削性能研究

通过在干切削、MQL、微量油膜附水滴三种绿色切削方式下进行蠕墨铸铁切削加工的对比试验,研究了不同涂层刀具下的切削力、切削温度、表面粗糙度、刀具磨损以及不同类型的润滑油对车削蠕墨铸铁的影响。研究结果表明:在切削速度小于80m/min时,干切削、MQL、微量油膜附水滴三种冷却方式下的切削力相差不大;在切削速度大于80m/min时,微量油膜附水滴冷却润滑技术对切削力的影响显著;不同冷却方式下,需要配合使用合适的涂层刀具才能获得最小的切削力、最低的切削温度、最小的表面粗糙度以及最低的刀具磨损率;不同类型的切削油对切削温度、表面粗糙度、后刀面磨损产生不同影响,其中,2000-10润滑油可以获得高的表面质量,2000-25润滑油可以获得低切削温度以及较低的刀具磨损率。

前后刀面微织构铣削镍基合金的切削力研究

为了提高刀具对难加工材料的切削加工性能,降低切削力,延长刀具寿命,采用激光加工技术在TiAlN涂层刀具前、后刀面上制备出平行于主切削刃的沟槽型织构,对比研究变切削参数条件下铣削镍基合金的切削力变化情况。结果表明:在低转速、小吃刀量、低进给速度情况下,后刀面织构刀具的切削力小于前刀面织构刀具;背吃刀量对前刀面织构刀具的切削力增幅影响最大;主轴转速对后刀面织构刀具的切削力增幅影响最大。

切削速度对单晶锗脆塑转变的影响

采用纳米压痕仪对单晶锗(100)(110)(111)晶面进行了纳米划痕实验,分析不同划痕速度对单晶锗不同晶面脆塑转变临界状态变化规律的影响,采用原子力显微镜对样品表面进行扫描观测。结果表明:划痕速度增加,单晶锗产生塑性去除的区域增大;但划痕速度过大,就会降低单晶锗产生塑性去除的区域。预测了在超精密切削加工中切削速度对单晶锗发生脆塑转变时的临界状态的影响规律,为实际超精密切削加工单晶锗零件提供数据支持。

涂层PCBN刀具切削淬硬模具钢的试验研究

采用涂层PCBN刀具对淬硬模具钢(Cr12MoV)进行切削试验,研究不同切削用量和刀尖圆弧半径对切削力和表面粗糙度的影响规律,并采用极差法评估各因素对切削力和表面粗糙度的影响程度。试验结果和分析表明:采用涂层PCBN刀具切削淬硬模具钢时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律有别于传统切削理论。主要原因为:淬硬模具钢硬度高、导热性差,属于难加工材料;试验中选用的TiAlN涂层PCBN刀具有较大的负倒棱(0.12mm×-25°)和刀尖钝圆半径(42μm)。另外,通过极差分析的结果可知,切削深度对切削力的影响最大,刀尖圆弧半径对加工表面粗糙度影响最大。

–50℃冷风条件下抛光硬质合金刀片加工TC4钛合金的表面粗糙度分析

目的提高硬质合金刀片加工TC4钛合金的表面质量。方法利用化学机械抛光技术对传统磨削的硬质合金刀片分别进行粗抛、半精抛和精抛处理,运用正交试验法,在常温干切和–50℃冷风条件下,分别采用传统磨削的硬质合金刀片(磨削刀片)与化学机械抛光的硬质合金刀片(抛光刀片)进行切削TC4钛合金正交试验,利用方差分析法分析切削参数对已加工表面粗糙度Ra的影响。运用多元线性回归方法建立磨削刀片、抛光刀片在常温干切和–50℃冷风条件下切削TC4钛合金已加工表面粗糙度Ra的经验预测模型。结果硬质合金刀片前刀面通过粗抛、半精抛和精抛后,刀片前刀面的表面粗糙度Ra为19 nm。当切削参数相同时,磨削刀片在–50℃冷风条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度,比常温干切条件下平均降低了35.9%;抛光刀片在–50℃冷风条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度,比常温干切条件下平均降低了43.5%。在常温干切条件下,抛光刀片比磨削刀片切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度平均降低了19.2%;在–50℃冷风条件下,抛光刀片比磨削刀片切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度平均降低了28.7%。抛光刀片在–50℃冷风条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度Ra,比磨削刀片在常温干切条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度Ra平均降低了54.4%。结论采用对硬质合金刀片表面进行化学机械抛光技术和以–50℃冷风为切削介质的组合工艺,可有效降低TC4钛合金已加工表面粗糙度。

基于DEFORM-3D的钛合金钻削温度场研究

为研究麻花钻的钻削参数对钛合金钻削温度的影响规律,采用DEFORM-3D软件对钛合金的钻削加工进行有限元仿真分析,建立钻削温度场模型,应用正交试验设计分析钻头直径、钻削速度和进给量三个钻削参数对钻削温度场的分布及温度的影响。通过极差分析,以图表直观反映各因素对钻削温度的影响程度,并获得最优钻削参数组合。仿真结果表明:钻削速度对于钻削温度的影响最为明显,进给量次之,钻头直径影响最小。

多尺度外翅片管性能评价模型

提出一种制造多尺度外翅片管的加工方法,实现同时在铜管基体上生成具有两种或两种以上尺度范围的翅片;设计一种特制犁削刀具,并建立刀具的角度标注系统。表面功能结构在翅片管中应用已十分广泛,但其性能的有效评价函数一直没有建立,对此提出翅片管的性能评价指标—比能面积sγ。在此基础上,利用该指标对多尺度外翅片管的性能进行评价,对其加工影响因素进行优化,寻找出该翅片管的最优加工参数。

PCD刀具干式车削Ti6Al4V的正交试验研究

通过正交试验法研究PCD刀具干式车削Ti6Al4V时切削速度、进给量和切削深度对工件表面粗糙度和刀具后刀面磨损的影响。试验结果表明,切削速度为120-160m/min、进给量为0.15mm/r、切削深度为0.15mm时,可以获得理想的工件表面粗糙度和刀具后刀面磨损量。

振动攻丝中应力波动对攻丝扭矩影响的理论与试验研究

通过对振动攻丝中丝锥刀齿的运动轨迹进行分析,说明刀齿对切削区中随机分布的微裂纹是呈三维脉冲力作用的。基于动态断裂力学理论,对含有半无限裂纹的无限大弹性体在阶跃力作用下的动态应力强度因子进行理论研究,结果表明刀齿的脉冲力作用效果导致切削区的应力产生跃动,即丝锥刀齿以较小的切削力就可完成切削过程。试验所获得攻丝扭矩波动的情况与理论分析的结论一致。

正交切削SiC_p/Al复合材料的切削力分析

通过PCD刀具对SiC_p/Al复合材料的正交切削试验,分析了切削用量、铝基体材料、颗粒体分比和颗粒尺寸对切削力大小和波动以及切屑形态的影响。结果表明:对于中高体分比的SiC_p/Al复合材料,其切削速度与基体材料对切削力影响不大,切削力随进给量增大呈线性关系增长,随颗粒尺寸增大切削力下降,且颗粒体分比越大,下降幅度越大;切削力波动与刀—屑接触区颗粒数量有关,随颗粒尺寸增大切削力波动减小,随进给量和切削速度增大切削力波动增大;进给量一定时,在高的切削速度和低的颗粒体分比下,SiC_p/Al复合材料易形成卷曲状切屑,且随着进给量增大,切屑卷曲半径增大。

30CrNi3MoV钢绝热剪切带中微观组织的演变

利用透射电子显微镜对３０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ低合金钢正交切削试验中切屑上的绝热剪切带（ＡＳＢ）、基体和两者之间过渡区的微观组织进行了观察和分析。指出ＡＳＢ形成时微观组织经历了由粗大板条结构到碎化以及动态回复的过程，最终变成ＡＳＢ的细小等轴结构。ＡＳＢ形成中碎化组织的动态回复是软化的本质。

GH4169高温合金切削仿真分析及工艺参数优化

以GH4169高温合金为切削仿真分析对象,采用田口法、信噪比分析、极差分析和交互作用分别得出切削深度对切削力影响最大,切削速度对切削温度影响最大,切削温度随着切削速度和进给量的增大而略有增大,切削力随着切削深度和进给量的增大而显著增大,切削力增大会使切削温度升高。运用多目标遗传优化算法,得出切削参数的帕累托最优解集,优化结果和仿真试验结果误差率小于5%。

振动辅助切削加工技术研究现状（英文）

随着精密与超精密加工技术的不断发展和成熟,将振动辅助切削技术应用到精密与超精密加工中去已成为发展的一个必然趋势。结合国内外研究人员的研究成果,介绍了超声振动辅助切削技术的基本原理,综述了超声振动辅助切削技术的优势以及研究现状。

车削参数对超高强度钢车削性能的影响

通过正交仿真试验分析300M钢在车削过程中切削速度V、背吃刀量a_p、进给量f以及刀尖圆弧半径r_ε对车削300M钢切削力的影响。采用方差分析法和极差分析法确定车削参数的最优组合,并检验4个因素对切削三向力的显著性。结果表明,4个因素中,背吃刀量a_p对切削力的影响最为显著,其次是进给量和刀尖圆弧半径,切削速度对切削力的影响程度最小。使用MATLAB软件对切削三向力与各个因素之间的关系进行多元线性回归分析,并建立切削三向力经验公式。通过对比分析经验公式与仿真分析得到的三向力,确定经验公式准确可靠。

1Cr23Ni18耐热不锈钢车削工艺参数优化研究

采用YT15、YW2、YG6X和YL100陶瓷刀具进行1Cr23Ni18奥氏体型耐热不锈钢的车削试验,得出速度较低时切削1cr23Ni18耐热钢YG6X和YW2刀具耐用度和表面质量比较好。但切削速度较高时,YG6X刀具耐用度较低,而YL100陶瓷刀具耐用度较好。通过调整陶瓷刀具的切削工艺参数,在保证工件表面质量和避免刀具破损的情况下,经X射线衍射分析,在工件表面产生0.1-0.5mm的压应力硬化层,可以延长工件寿命30%以上。