高效铣刀后刀面摩擦应力波传播与衰减特性

高效铣削加工过程中,受高频、断续切削载荷作用,铣刀与工件接触角度、姿态频繁变动,使得刀工界面相对摩擦力及其引起的应力波传播、衰减过程动态变化,导致高效铣削过程摩擦磨损、磨损寿命难以准确识别及预测。构建刀齿误差和铣削振动影响下的铣刀-工件动态接触关系模型,解算铣刀刀齿后刀面摩擦力,根据一维弦线理论,提出刀齿后刀面摩擦应力波传播距离、变化速率与衰减率的解算方法。结果表明,靠近刀尖处应力波峰值和变化速率更大,高效铣刀摩擦应力波衰减过程呈偏态指数型衰减。应力波解算方法的关联度验证结果表明,刀齿后刀面特征点能量与试验累积磨损深度的关联度大于0.8,验证了模型的准确性。

弧齿锥齿轮中凹盘铣刀高效数控铣削及仿真

为了解决球头铣刀数控铣削弧齿锥齿轮时切削带宽小、效率低等问题,提出了基于中凹盘铣刀的弧齿锥齿轮五轴数控高效率铣削方法。在掌握弧齿锥齿轮几何构造的基础上,选用刀底带内凹的盘铣刀,先确定刀具侧倾角以避免齿槽底面的过切,再参考端铣刀加工自由曲面的理论确定刀具前倾角,以保证大的切削带宽。弧齿锥齿轮的数控铣削仿真验证了该高效铣削方法的可行性和正确性。

高频扭转振动对钻井过程破岩特性的影响研究

为了研究高频扭转振动钻井对PDC(Polycrystalline Diamond Compact)钻头破岩的影响,基于弹塑性力学和机械振动原理,分别建立切削齿的切削模型和岩石的振动方程,并指出了岩石的响应特点。通过岩石的应力-应变试验,得到了岩石的等效塑性应变率与岩石剥落之间的关系。依据现场试验与分析计算,研究了高频扭转振动频率对钻井机械钻速的影响。研究结果表明:当钻井扭振频率为岩石的共振频率时,岩石的塑性应变率为1.5%,钻井的机械钻速为6.3mm/s。研究方法与结论对于利用高频扭振提高破岩效率研究具有重要的应用意义。

高速铣削淬硬模具钢的工艺性与经济性研究

高速加工机床及其刀具技术的最新发展使得在模具和零件制造领域实现“以切代磨”成为可能 ,用超硬刀具高速切削淬硬模具钢等难加工材料已得到越来越广泛的应用。由于模具或零件的高速切削加工可免除磨削或抛光等后续工序 ,因此精加工时如何保证工件最终表面质量同时将加工成本控制在可接受范围之内是研究人员关注的重要问题。本文在调查的基础上分析了用于高速铣削淬硬模具钢的整体硬质合金涂层立铣刀的切削性能和经济性 。

高强钢高效加工层切面铣刀优化设计及仿真分析

利用层切面铣刀对508III钢进行铣削试验,分析切削参数对切削力的影响;以最优加工效率和刀具寿命为目标建立切削参数优化模型,采用遗传算法进行优化,并根据切削参数对刀具结构进行设计;对不同前角组合的刀片进行切削仿真,优化刀齿的角度参数;结合优化的切削参数,对层切面铣刀进行切削力仿真验证.研究工作将为重型高效铣削刀具开发和切削参数优化等提供基础和技术支撑.

高压CO_(2)射流—PDC齿复合破岩流场及携岩增强机理

对于深井难钻地层采用欠平衡气体钻井技术,可以显著提高机械钻速、延长钻头寿命、减轻地层损害,但现有的欠平衡空气钻井技术存在着井底燃爆风险较大、喷嘴低喷射压力的破岩及携岩效率差等问题。为此,提出了高压CO_(2)气体射流—PDC齿复合破岩技术,并采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟软件与实验室试验相结合的方法,分析了喷嘴直径、喷距、压降对高压CO_(2)射流—PDC齿复合破岩井底流场的影响,进而分析了井底高压CO_(2)射流携岩增强的机理。研究结果表明:(1)提高喷嘴压降和增大喷嘴直径有利于增强射流对岩石的打击效果,增大喷嘴直径还可以增加射流冲击范围;(2)增大喷距会导致高压CO_(2)射流对岩石表面打击力大幅度降低;(3)岩屑的运移轨迹规律在有、无射流切削的情况下差别明显,花岗岩在射流的作用下,切削齿前部的累积岩屑很少,岩屑在射流携带作用下沿切削齿两侧呈扇形向后运移;(4)高压气体射流可以显著提高岩屑的排出,进而提高PDC齿切削效率。结论认为,该研究成果可以指导高压CO_(2)射流—PDC齿复合破岩工具的研制,有助于欠平衡高压气体钻井技术的进一步完善。

难加工材料-不锈钢高效车削技术及其刀具研究

不锈钢是不锈耐酸钢的简称,因其具有抗空气、抗蒸汽、抗水分以及抗酸等腐蚀的优良特性,被广泛用于航空航天、交通运输、石油化工以及核工业等领域。由于不锈钢中含有Cr、Ni、Ti和Mn等铁族元素,与硬质合金刀片中的Co元素属于同族元素,切削过程中容易产生刀-屑粘结和元素扩散等问题,是典型的难加工材料。首先对不锈钢的材质进行阐述;通过分析不锈钢切削加工特点,明确其难加工的本质原因;从刀具-工件匹配性、刀具结构-切削工况匹配性以及切削参数匹配性等方面进行研究,总结不锈钢高效切削刀具设计原则;最终,提出不锈钢车削专用刀具设计方法,研究数据以期为难加工材料的高效车削提供参考。

复杂网格曲面高效加工数控编程策略研究与应用

为了提高复杂网格曲面数控加工的效率和品质,研究了复杂网格曲面高效加工数控编程策略。从刀轨规划方式、数控程序量、多轴刀轴规划和进给速度优化等方面阐述了现有方法的不足和应采取的策略。将文中的策略应用到口腔修复体网格曲面的高效加工中,实例结果表明了文中所研究策略的正确性和有效性。

基于小直径铣刀高速铣削淬硬模具钢加工效率和切削力的研究

采用小直径铣刀分别通过摆线走刀和圆弧走刀的方式对淬硬模具钢进行加工。针对不同拐角的圆弧半径和不同减速程度下的工件进行试验和分析,得出相应的切削力和加工效率的关系,为生产实践提供参考。

复合地层中盾构机刀盘与刀具布置选型探讨

随着城市轨道交通的发展,盾构工法越来越得到广泛应用,但在某些地层特别是复合地层中施工时会遇到一些困难,要保证盾构机高效、安全地掘进,除盾构机械性能配置外,作为开挖核心机具的刀盘和刀具的布置选型也非常重要,文中结合工程实例进行分析探讨,为同行提供参考。

敏捷制造的高效切削刀具研究

基于敏捷制造,提出高效切削技术的三种加工方法和高效切削技术的研究方向。分析高效切削刀具材料的主要特征,介绍可转位立铣刀和智能化专用刀具的应用。

难采煤岩的高效破碎方法研究

针对我国难采煤岩比例日渐上升,传统煤岩开采方法效率低下的问题,开展了难采煤岩的高效破碎方法综述研究。首先按照工作原理分类,将现有的煤岩高效破碎技术分为纯射流破煤岩、射流辅助机械破煤岩、冲击截齿辅助破煤岩、碟盘刀具破煤岩、激光破煤岩、钻孔胀裂剂破煤岩,阐述了各煤岩破碎技术的工作原理,并初步总结了各技术的优势。其次综述了各煤岩破碎方法的研究现状,对当前国内研究基础进行了概括,并根据现有研究分析了各技术的局限性,通过建立的局限度指标,对不同煤岩破碎技术的局限性做出了评价,其中射流破煤岩局限度最低,激光破煤岩最高,冲击截齿辅助破煤岩、碟盘刀具破煤岩与钻孔胀裂剂破煤岩,在忽略理论局限指标基础上与射流破煤岩的局限度相同,具有同样的工程应用价值与理论研究价值。最后对我国难采煤岩破碎技术的未来发展趋势进行了分析,在考虑到国内煤岩地质条件向深部开采与难采煤岩发展的趋势基础上,提出了“高地应力的克服或利用”“黏性煤岩的黏度预防或黏度失效”2个发展构想,另外考虑到我国物联网的发展与智能化开采的不断完善,提出了我国难采煤岩破碎技术的未来发展趋势与传统技术发展过程不同,是多种煤岩破碎技术并存且相互联合的构想,从而实现薄煤层、硬质煤层、高瓦斯煤层等其他复杂赋存条件下各种煤岩破碎技术的联合工作。

高效铣削淬硬钢凸曲面的铣刀性能测试方法

本文设计和加工了多硬度拼接凸曲面淬硬钢试件,以替代大型淬硬钢凸模,给出了铣削多硬度拼接凸曲面淬硬钢模具的刀具性能测试实验方案;利用该测试方案,检测出铣刀振动、磨损及加工表面形貌特征,并通过进一步增大每齿进给量测试刀具的使用寿命和安全可靠性,得到铣刀优选方法。结果表明,该方法可有效揭示和评价淬硬钢表面曲率和硬度多变对铣刀切削性能的影响,满足高效、安全稳定切削汽车内板淬硬钢凸模的要求。

钛合金高效铣刀设计及性能研究

钛合金属于典型的航空难加工材料,因其切削温度高,变形系数小,冷硬现象严重等切削加工特点,很难实现高效铣削。本文通过对钛合金材料的加工特点和刀具的分析,详细介绍了U型槽高效铣刀(后面简称高效铣刀)的设计要点,并通过试验验证了此类高效铣刀的高效性。

棒线材用高速钢轧辊的孔型加工工艺

高速钢轧辊在国内线棒材轧机上的应用,取得了良好的效果,但其孔型和横肋槽加工难度大、效率低,在一定程度上影响了高速钢轧辊的发展。为此,选择目前国内钢厂大量装备的几种机床及加工高速钢轧辊效果较好的几种新型超硬刀具材料,进行了不同的搭配组合,以适应不同钢厂现有的机床装备。并通过多种加工对比,阐述了各架次孔型和横肋槽加工工艺参数的选择与应用,以达到高速钢轧辊孔型加工的较好效果。

粉末高温合金盘的切削加工

介绍了粉末高温合金盘的应用和发展趋势,并通过和其他几种材料盘类零件的切削加工情况进行比较,指出了其制造和切削过程中存在的问题,同时探讨了提高粉末高温合金盘切削加工效率的几点措施,包括典型粉末高温合金盘的加工工艺路线以及粉末高温合金盘切削加工对刀具和设备的需求。

复合土质疏浚施工关键技术研究

在进行新港池开辟时,常常会遇到多种类型的土质复合在一起的情况,绞吸挖泥船在进行这类复合土质施工时往往效率较低,不能充分发挥船机设备的性能。依托莱基深水港工程,针对复合土质重新优化了绞吸船的挖掘系统和输送系统。经过在实际工程中应用,发现通过采用新型5臂绞刀挖掘系统、新型高效泥泵及复合材料输泥管线等措施能够大大提高绞吸船的施工效率和时间利用率,对节约成本和发挥船舶性能有重要意义。

高速加工中影响平面铣削精度因素浅析

阐述了高速加工中影响平面铣削精度的几方面要素,介绍了在粗铣、半精铣及精铣条件下如何选择铣刀,分析了冷却方式及涂层材料对刀具的影响,对铣削效率加以综合评价并提供了相关计算公式。

高效铝型材粉末喷涂快速换粉装置

简要介绍了快速换粉系统中各个装置的基本技术要求,以及各个装置对提高上粉率和生产效率的功能和作用。通过对旧的卧式线喷房改造,并对改造前后的效果进行了对比,证明改造后的快速换粉装置是一种低成本、高效的生产装备。

钛合金高效铣刀设计及性能研究

钛合金属于典型的航空难加工材料,因其切削温度高,变形系数小,冷硬现象严重等切削加工特点,很难实现高效铣削。通过对钛合金材料的加工特点和刀具的分析,详细介绍了U型槽高效铣刀(以下简称"高效铣刀")的设计要点,并通过试验验证了此类高效铣刀的高效性。