汽轮机枞树形叶根铣刀的加工工艺分析

枞树形叶根铣刀是汽轮机行业加工叶片叶根及轮毂的重要工具,由于其截面形状复杂,传统的加工工艺存在工艺复杂、效率低和精度难以保证等缺点。为解决上述工艺难题,本文提出一种五轴车铣复合加工中心开粗及五轴工具磨床精加工的工艺策略。首先,以某枞树形叶根铣刀为例,研究了其结构特点,确定五轴车铣复合加工中心开粗及五轴工具磨床精加工的工艺路线,分别编制工艺技术文件;其次,采用ESPRIT TNG车铣复合编程软件编制粗加工刀路轨迹,采用NUMROTO软件编制精加工刀路轨迹;最后,将刀路轨迹转换为数控代码分别进行仿真模拟加工,将仿真无误的数控代码和磨削代码分别导入五轴车铣复合加工中心和五轴工具磨床中完成实操加工。通过对加工过的刀具成品进行刀具形线、角度和外观检测,各项技术指标均满足设计要求,且加工效率提升了约24.4%,从而验证了该工艺方案的有效性。

固结磨料小工具头修形抛光钛合金叶片试验研究

为了提高非均匀余量钛合金叶片的表面质量及轮廓精度,提出基于固结磨料小工具技术的钛合金叶片修形与抛光一体化的新方法,根据叶片加工的理论轨迹点与实际测量点之间的空间相对位置关系得到钛合金叶片的加工余量分布情况。基于确定性抛光原理创建叶片表面定量去除模型,在机器人恒力抛光平台上进行钛合金叶片修形抛光试验。试验结果表明:钛合金叶片叶盆的平均粗糙度从起始的0.924μm下降到0.225μm,叶背的平均粗糙度从起始的0.984μm下降到0.249μm,均达到了小于0.4μm的加工要求;叶片表面原有的凹坑和划痕被有效去除,加工后表面没有明显的缺陷,纹理致密均匀;抛光后的叶片轮廓度误差小于叶片所允许的-0.05~0.05 mm误差范围。从而验证了固结磨料小工具头修形抛光非均匀余量钛合金叶片的可行性,为航空发动机叶片的修形与抛光的工艺选择提供了参考依据。

盾构机刀盘结构和刀具布置设计研究

盾构施工具有安全可靠、经济性及适应性强等特点,广泛应用于公路、城市管廊、铁路及地铁等行业建设。为适应各种施工地质条件,盾构机的刀盘盘体结构有面板式、辐条式及辐板式等,文中对刀盘的开口率大小、刀具的选择与布置形式等进行了研究。

基于专用工装的山地风电叶片运输车组稳定性研究

为提高山地风电叶片运输的安全性,利用SolidWorks建立山地风电叶片运输车组,针对工装举升、叶片自转、工装自转3种典型工况,分析专用工装的不同定轴状态对运输车组稳定性的影响。建立装配体模型后,在一定风载荷(风速14 m/s,迎角1.571 rad)下,不断改变工装举升、叶片自转和工装自转的角度,得到车组受力及重心位置的变化规律,并分析车组重心位置随配重块位置改变的变化规律。结果表明:工装举升与叶片自转过程中车组受力分别呈M和W型变化,工装自转使车组所受横向风力减小;工装举升角度可以补偿车组在纵坡路况下的重心变化,叶片自转至180°时纵向稳定性最好,自转至190°时横向稳定性最差,自转至350°时车组受风载荷接近最大,运输工装的自转操作并不适用于常规运输工况,适用于进行避障操作或横坡路况运输;改变配重块位置可以平衡工装举升引起的整车重心位置的改变,达到车组稳定的效果。

基于模态特征分析的铣削刀具寿命预测

Ti-6Al-4V钛合金加工过程中易出现加工振动现象,加工振动会加剧刀具磨损,降低刀具寿命。在Taylor刀具寿命扩展模型的基础上,提出了考虑薄壁加工系统模态参数的铣削刀具寿命预测模型。首先,开展了模态测量试验和铣削加工刀具磨损试验,获取了系统的模态参数和刀具的磨损值;其次,利用模态参数和磨损值建立铣削刀具寿命预测模型,并对各参量对铣削加工刀具寿命的影响进行对比分析;最后,通过钛合金Ti-6Al-4V切削加工试验验证了该模型的预测精度和可靠性。结果表明,基于加工颤振特征分析的铣削刀具寿命预测方法能够准确地预测薄壁零件加工中的刀具寿命,为进一步提高刀具寿命和加工质量提供了理论指导和实践参考。

数控车床加工的产品质量控制

使用数控车床在加工过程中,经常会碰到尺寸精度不稳定、位置精度不稳定、表面粗糙度不稳定等产品质量难以控制的问题,甚至会碰到不明原因的振刀、断刀、缠屑、零件变形等问题,本文主要从三个大方面阐述数控车床加工的产品质量控制方法,数控车床设备,工艺方法、刀杆、刀片的选择和切削用量。

PCD/PcBN超硬刀片的刃磨

近几十年,超硬刀片被广泛应用于汽车制造、3C电子等要求刀具寿命长、生产节拍高的领域。这也对超硬刀片的批量化生产提出了更高的要求。本文对超硬刀具及材料特性、制作工艺与特点进行了探究,介绍了超硬刀片刃磨的三种加工方式,尤其对机械磨削方式进行了深入探讨,在中小批量人工刃磨的工艺基础上,创造和研发了自动化无人值守生产所需的刃磨工艺及算法,并融入其自动化机床产品当中。

水平井V形岩屑床清除工具研制与应用

井筒岩屑床堆积是制约水平井安全高效钻井的主要因素之一,研究表明环空钻井液螺旋流动能够有效提升岩屑清除效率。为此,应用CFD数值模拟与实验的方法设计了一种能够产生环空螺旋流的岩屑床清除工具并进行了现场应用,结果表明:V形叶片对岩屑运移的促进效果及对岩屑床的扰动能力均要强于螺旋形和直棱形叶片,是产生环空螺旋流的首选结构形式;V形叶片的叶片长度存在最优区间,叶片高度越大效果越好,叶片数量影响较弱;现场应用表明岩屑床清除工具在强度、硬度及叶片耐磨性均满足页岩气水平井现场作业要求,工具可随钻破坏并清除岩屑床,结合起钻过程中对岩屑床堆积重点井段进划眼作业,可将顽固性大颗粒岩屑床破坏清除,有效改善井眼清洁效果。

湖南明月峰地区水力割刀使用问题研究

湖南省明月峰地区钻探施工中灰岩、泥岩地层易发生缩径卡钻事故,往往采用套管进行护壁。由于套管下入较深,且便携式钻机起拔能力有限,套管回收困难,采取的方法是使用水力割刀将套管中间割断进行回收。在实际切割过程中,切割套管的成功率不高,主要表现为切割结束后套管仍然无法提出钻孔,切割后的水力割刀易出现刀片崩坏、过度磨损等情况,主要原因为卡点位置判断错误和切割操作不规范。针对切割失败的原因制定了水力割刀的使用注意事项。按照相关注意事项对套管进行切割,可大幅度提高切割的成功率。

风电叶片轻木供方质量管控研究

夹芯材料是风电叶片的主要材料之一,目前风电行业常用的芯材有PVC、PET和Balsa木。其中Balsa木又称轻木,其质量的好坏,一方面影响叶片制造商的生产效率,另一方面也影响叶片的质量。近年来随着APQP4WIND在风电行业的深化应用,如何将该工具与轻木供方质量管理相结合,以提高轻木质量的可靠性,在当下非常有必要。

镶片式叶根精铣刀结构设计及制造工艺分析

针对传统整体式叶根精铣刀加工成本高、效率低的问题,提出一种镶片式结构的叶根精铣刀设计。根据某叶根型线对镶片式叶根精铣刀进行结构设计,利用ANSYS软件进行刀具的静态受力分析,得出成型后角对刀具结构的影响关系并进行结构优化;利用NUMROTO plus软件编制刀具精加工工艺流程及编程处理;采用SAACKE UWIF五轴刀具磨床进行加工实验验证。试验件经检测,满足刀具设计的精度要求,验证了该结构刀具的可行性,通过对比实验,验证了该刀具可以降低生产成本。

关于在五轴数控机床上加工涡轮叶片的研究

制造业领域开发了一项创新技术,该技术深度融合了UG与特定的软件模块,用于加工不同表面,从而提高生产效率、降低成本并减少加工涡轮叶片的周期时间。本文描述了使用与5轴CNC机床集成的UG NXCAD/CAM软件优化刀具路径。涡轮叶片的初始模型在UG NX CAD中构建,随后利用UG NX CAM软件的高级功能进行刀具路径的规划与优化。加工完成后,涡轮叶片通过先进的3D坐标测量仪进行全面检测,结果显示,采用该技术加工的涡轮叶片在尺寸精度上达到了极高的标准,偏差极小,充分验证了该技术在提升加工质量与效率方面的卓越性能。

金刚石锯片性能的正交优化研究

对影响Cu 10Sn基公路维修用锯片性能的有关参数进行了正交优化研究 ,探讨了Fe、Ni等合金元素含量、WC含量、金刚石粒度、添加剂A、B及烧结工艺 (温度T ,保温时间t)对锯片三点弯曲强度 (TRS)及其切割性能的影响。结果表明 :烧结温度、Fe含量和金刚石粒度是影响金刚石锯片寿命的最主要因素 ,而Fe含量 ,保温时间和Ni含量是影响胎体对金刚体包镶能力的主要因素。最后 。

YT15硬质合金刀片刃口电化学钝化实验研究

刀具是切削加工工艺系统的核心部分,刀具的耐用性和可靠性直接决定加工精度、表面质量和切削效率。为了改善硬质合金刀具切削性能,常需要对刀具进行刃口钝化。由于刀具为消耗品,其钝化技术需要具有加工一致性、高效率和良好的工艺适应性。本文采用电化学加工方法进行硬质合金刀片刃口钝化,实验结果发现,电化学钝化硬质合金刀片刃口可在短时间内获得接近30μm的钝圆半径,刃口均匀性良好,钝化后的刀片几何参数具有良好的一致性,对实际生产具有指导意义。

基于PDM的叶片类零件工装设计系统

针对目前航空发动机典型零件——叶片类零件工装设计系统现状 ,提出了将 PDM技术应用于叶片类零件工装的设计与管理 ,建立了系统集成模型。根据建立的集成模型 ,讨论了在叶片类零件工装集成设计系统中要实现的关键问题。同时通过对 CAD系统的二次开发 ,建立了用户可自行扩充的标准件和通用件库。通过在某航空发动机公司进行应用 ,大大提高了叶片类零件工装设计的效率 。

航空发动机叶片叶身型面测具设计及精度分析

以航空发动机某一级叶片型面的测量为例,基于样板法设计了一种空间型面测具,对设计过程和主要部件进行了论述。该测具将叶片的空间型面转换在二维平面进行测量,使用和调整方便,设计精度满足检测要求。样板的理论型线用三次B样条函数构造,推导了曲线拟合控制点的求解方程组。

采用非线性电解液的叶片电解加工阴极设计

工具阴极设计是航空发动机叶片电解加工工艺过程中的关键环节。本文采用有限元数值算法求解加工间隙内的电场分布,考虑非线性电解液对成型规律的影响,进行叶片的阴极设计计算。对加工间隙分布的分析表明,将非线性电解液的影响带入阴极求解中,能使所研究的问题更接近实际情况,从而能提高阴极设计的精度。

刀轴侧倾角对薄壁叶片加工变形的影响

加工变形是决定薄壁叶片加工质量和加工效率的主要因素。针对薄壁叶片加工中出现的变形问题,分析了铣削加工中的刀轴倾角,建立了刀具-工件切削力系统下的工件变形模型,并预测加工后薄壁叶片的变形规律。以控制加工变形为目标,为叶片加工规划了合适的刀具路径和加工工艺。设置不同侧倾角的对比实验,测量了切削力和加工变形,并对测量结果进行了分析。实验结果表明,薄壁叶片的实际变形规律与模型预测的结果一致,15°~20°为较优的刀轴倾角。

刀具钝化技术应用前景的展望

通过研究对刀具刀刃进行钝化处理,提高金属切削加工效率、刀具寿命和降低制造成本。本文就刀具钝化处理的必要性,目前国内外对刀具钝化处理采用的设备、方法和典型的刀具钝化技术进行了简要的介绍和探讨。同时通过钝化后的刀具在本工厂的实践试验应用,证实了其取得的显著效果和它广阔的发展前景。

叶片数控加工关键技术的研究

介绍叶片的结构特点,分析叶片数控加工的关键技术,包括叶片的造型技术、叶片的加工工艺与刀路轨迹规划、叶片刀具轨迹计算、叶片加工变形控制等。同时介绍叶片加工时刀具的选择,四坐标端铣刀和球头刀的刀位计算。