基于DOE实验设计的高速双切滚刀寿命研究

高速双切滚刀是一种新型的滚刀,滚刀基体材质和涂层工艺复杂,为满足生产需求需尽可能延长滚刀寿命,降低滚刀返修成本,提高效益。通过实际应用与理论分析相结合的方法,利用六西格玛实验设计工具,分析了影响滚刀寿命的显著性特征因子,拟合出最优的工艺参数,并通过实际加工对此参数进行了验证,为企业降本增效提供了依据。

齿轮高速干切滚刀寿命预估模型与优化方法

由于齿轮高速干式滚切工艺切削速度高且缺少切削油的冷却润滑,为满足高速干切滚刀的抗磨损、耐高温等性能要求,高速干切滚刀基体材料和涂层的制备工艺均较为复杂,且价格昂贵,因而需要优化高速干切工艺以延长高速干切滚刀使用寿命,进而降低工件制造成本,提高效益。结合生产实践和理论分析,研究了齿轮高速干切滚刀的失效形式和失效原理,提出了以单个刀齿切削长度为高速干切滚刀寿命评价指标并建立相应计算模型的方法,基于此开展了高速干切滚刀寿命试验,建立了高速干切滚刀寿命多元线性回归模型,采用MATLAB求解得到该试验条件下的高速干切滚刀寿命经验公式。最后基于此提出了通过优化滚切工艺参数以及采用新型窜刀方式等来延长高速干切滚刀寿命的方法。

风化花岗岩地层的盾构滚刀磨损预测研究

为了研究风化花岗岩地层盾构区间盾构机滚刀的磨损状态和使用寿命,采用基于土体性质的线速率分析法、试验段滚刀磨损实测数据的直接判定法和盾构实测掘进参数的间接判定法,对深圳地铁7号线珠光站—龙井站隧道工程盾构机刀盘正面滚刀的使用寿命进行了预测,对施工中的滚刀磨损状态进行了判断。研究结果表明:预测的滚刀磨损量与实测数据误差较小;计算推断的滚刀弦磨情况与盾构开仓检查的结果相符;提出的刀具使用寿命可供施工中换刀里程选取时参考。

切制采煤机磨前齿轮固定安装突起滚刀寿命试验研究

论述了设计、制造和使用固定安装突起滚刀加工采煤机磨前圆柱齿轮的方法。比较了2种最普通固定安装滚刀的形式及寿命,通过试验验证了固定安装突起滚刀是一种经济型滚刀,突起廓形角对滚刀寿命有重要的影响,合理选择该角度能够有效地提高滚刀寿命。

滚刀的现场试验及数学模型

本文分析了现有滚刀耐用度公式之不足,采用含有刀具磨损量的广义泰勒公式为数学模型,结合生产现场进行滚刀耐用度试验,所得结果更具有普遍意义。

整体滚刀修磨工艺的研究

滚齿刀是含齿零件加工中的核心刀具,可重复修磨使用,但单次修磨后的滚刀寿命降低是普遍现象,有效保持修磨后滚刀寿命是一个难点。就如何高精度修磨滚刀,并有效的保持修磨后滚刀寿命的加工工艺进行了分析和研究。

滚齿工艺的微量润滑技术研究

针对齿轮滚齿工艺采用传统冷却润滑和干式切削技术存在切削液浪费大、环境差及成本高等问题,开展了滚齿工艺的微量润滑技术研究。通过对不同规格的产品、不同的加工参数进行试验对比得出,采用微量润滑技术可有效改善刀具使用环境,提高刀具寿命,降低生产成本。通过对微量润滑应用参数进行分析得出,润滑系统、喷嘴位置和压缩空气的压力等都对微量润滑的效果有一定的影响,需要根据实际情况进行调整。与传统的常规润滑工艺相比,微量润滑技术在实际应用中具有很多的优势,尤其是在环境及刀具寿命方面效果显著,具有较高的推广价值和应用前景,符合当前的绿色、环保的发展趋势。

基于磨粒磨损机理的全断面隧道掘进机滚刀寿命预测

刀具磨损对全断面隧道掘进机(TBM)施工效率产生了极大的负面影响,为了准确预测滚刀的寿命,以磨粒磨损机理为基础建立了可以预测TBM滚刀(正面滚刀)寿命的数学模型,即TBM正面滚刀寿命预测模型。通过深圳地铁6号线民乐停车场出入线区间正面滚刀磨损现场监测数据对模型进行了验证。得到结论:以磨粒磨损机理为基础建立的滚刀磨损预测模型准确率较高,可以准确反映滚刀磨损的实际情况;该模型可以有效预测TBM滚刀在不同安装半径下的最大掘进距离,为换刀过程提供了理论支持;建立了安装半径、线磨损速率以及贯入度与TBM滚刀寿命之间的函数关系,以定量的形式表示出滚刀寿命与前三者之间的关系,但该模型只可以预测正常磨损状态下正面滚刀的寿命,对于核心滚刀和边缘滚刀还需分别考虑偏磨和二次磨损的影响。

蜗轮滚刀设计方法研究

目前国内蜗轮滚刀的设计原则和方法与先进工业国相比尚不完善。没有明确、完整的蜗轮滚刀设计公式和滚刀刃磨后的滚切加工参数公式。首先介绍了蜗轮滚刀设计的基本原则,引入了美国蜗轮滚刀增量的设计公式以及滚刀刃磨后加工参数的调整,并用计算机仿真技术分析了实际蜗轮齿面与理论齿面的误差分布,为国内蜗轮滚刀设计和蜗轮滚切加工提供了先进技术。