泡沫铝填充铣孔加工参数优化及表面质量验证

为了提高泡沫铝铣孔质量,设置了不同类型的填充材料进行铣孔测试,对比了各铣孔加工参数下得到的表面结构与组织形态。研究结果表明:以松香和硬脂酸钠按照质量比4:1方式混合得到的泡沫铝加工后形成的孔嵴与孔径保形率分别达到了91.4%与96.8%,达到了最优保形状态。提高进给速度,孔尺寸与孔嵴保形率、透气性都表现为随进给速度提高而先升高再降低,当进给速度为160mm/min达到最大保形率,孔尺寸保形率为92.1%,孔嵴保形率为97.3%。在刀具转速达到300r/min时依然保持很高的保形率。按照氢化松香与硬脂酸钠质量比为4:1,转速310r/min以及进给速度165mm/min开展铣孔加工测试,可以使泡沫铝铣孔过程达到理想保形状态。该研究对提高泡沫金属的孔加工具有很好的实际指导意义,易于推广应用。

GFRP材料螺旋铣孔时的制孔质量研究

采用传统钻孔方法对GFRP(玻璃纤维增强材料)进行加工时易产生毛刺、撕裂和分层等缺陷,而螺旋铣孔方法可以有效避免这些缺陷产生。运用螺旋铣孔方法对GFRP进行制孔试验,得到切削速度、刀具公转转速、轴向进给螺距对孔壁表面粗糙度以及孔径尺寸误差的影响规律,对比分析了螺旋铣孔和钻孔的孔口缺陷。试验结果表明:影响孔壁表面粗糙度的切削参数由大至小依次为切削速度>刀具公转转速>轴向进给螺距;切削速度、刀具公转转速、轴向进给螺距与孔壁表面粗糙度均呈正比关系;影响孔径尺寸误差的切削参数依次为刀具公转转速>轴向进给螺距>切削速度;螺旋铣孔的入口侧缺陷较多,钻孔时的孔口缺陷更多出现在出口侧。

高温合金小孔微细螺旋铣削工艺参数研究

高温合金具有良好的耐高温性、抗氧化性和耐腐蚀性,广泛应用于航空航天、能源工业等领域。由于高温合金抗拉强度高、导热系数低、在切削加工中发生塑性变形的抗力大以及切削热集聚和加工硬化严重,是典型的难加工材料,故采用切削方式在高温合金零件上制作小孔具有挑战性。采用螺旋铣孔的方式对钴基高温合金GH605进行小孔加工,设计并进行微细螺旋铣孔正交试验,探究关键铣削参数(主轴转速n、进给速度v f和螺距s)对切削力F、切削温度T和孔壁表面粗糙度Ra的影响规律。基于试验数据极差分析的结果,并进行螺旋铣削关键参数优化,成功实现高质量直小孔和斜小孔的微细螺旋铣削加工。

电动执行器铸铝箱体粗铣内孔的研究

铸造铝合金箱体内孔加工特点是其毛坯已经带有底孔,单边加工余量1.5 mm。针对毛坯特点,采用更为高效的涡状线径向扩张加工路径取代圆柱螺旋线层层下移加工路径。针对所用数控系统无涡状线直接编程指令的问题,借助离散化思想,创新地采用了多段半圆弧来拟合涡状线,以达成相应效果,并且从几何直观和解析式两个角度验证了拟合策略的可行性和准确性。

某民用飞机座椅滑轨数控加工技术研究

通过对某民用飞机座椅滑轨典型结构的工艺性分析及加工方案的论证,全面阐述了座椅滑轨数控加工技术的应用过程,详细介绍了滑轨类零件高效数控加工方法,旨在为相关工作人员提供一些有益的指导及借鉴。

制造工艺对飞机铝锂合金结构细节疲劳性能影响研究

研究制造工艺(铣圆转速、孔边倒角、干涉量等)对飞机铝锂合金结构细节疲劳性能DFR的影响。结果表明:在一定铣圆转速范围内,存在最优铣圆转速;孔边倒角可以有效减轻应力集中现象,提高疲劳性能;干涉配合铆接在孔壁引入残余压应力,对孔连接具有一定强化作用,通过增加干涉量可使连接达到与整体材料相当的疲劳寿命,不再是铆接件中最薄弱“环节”。

大直径钢管三辊冷轧机孔型设计及模拟研究

以CRTM-350三辊冷轧机为例,介绍一种大直径钢管三辊冷轧机孔型设计及模拟分析方法。在孔型设计方面,主要是根据实际需求对轧槽孔型各段进行分配,并设计相应的轧槽与芯棒。将设计出来的孔型方案参数录入到Solidworks软件内构建三维模型,进而对钢管变形过程、延伸情况等进行模拟分析,以此对孔型设计方案应用效果进行验证,具有一定应用价值。

高速线材Φ20.0 mm规格盘条开发

随着国家钢铁行业的发展,市场对于冷墩钢、硬线等深加工产品的需求越来越大,特别是大规格盘条的需求。为满足客户的个性化要求,广西钢铁集团有限公司热轧总厂在高速线材生产线上对Φ20 mm规格线材盘条进行开发。结合热轧总厂高速线材模块轧机的特点,通过优化轧制通道、孔型设计、导卫设计及轧制工艺,解决了生产过程中轧件难咬入K2孔型、吐丝及成品质量不稳定等问题,实现了Φ20 mm规格线材盘条的成功开发和批量轧制。成品尺寸、产品性能能够满足客户的需求,为后续不断拓展产品规格提供了参考。

碳纤维增强复合材料倾斜螺旋铣孔出口成型及制孔质量分析

为了提高碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔出口质量,结合球头铣刀几何形状和倾斜螺旋铣孔加工原理,详细分析了CFRP球头铣刀倾斜螺旋铣孔的运动学特性和CFRP倾斜螺旋铣孔时孔出口的成型过程,着重讨论了刀具切出材料过程、出口切削速度变化及材料变形对孔出口质量的影响。通过开展CFRP球头铣刀倾斜螺旋铣孔实验,分析了球头铣刀倾斜角为0°~5°时孔的出口质量。结果表明,球头铣刀倾斜螺旋铣孔可以明显降低CFRP的出口毛刺和分层情况,实现CFRP低损伤制孔。

适用于航天控制系统零件精密内孔加工的高效电火花铣削技术

高效电火花铣削技术着眼于提升航天控制系统精密零件内孔加工的效率与精度,通过将高速电火花加工方法与传统铣削工艺相融合,突破传统电火花加工内孔需制备对应形状电极、加工效率低、几何精度差、再铸层厚度难以控制的限制,从电极损耗补偿和自适应过程控制、实时速度控制及轨迹规划、再铸层与表面质量控制方法等三方面出发,探索高效电火花铣削加工在复杂孔系壳体类、精密轴套类以及功能微孔类零件加工中的应用。该方法与传统电火花成形加工精密内孔相比,可将加工效率提升65%,同时最高可降低87.17%的再铸层厚度值,实现了精密内孔加工效率、质量与成本的多重提升。随着高效电火花铣削技术在精密加工中的广泛应用,将大幅提高航天控制系统关键零部件的制造能力,同时能够为日益增多的零件种类以及日益复杂的零件结构,提供更加全面的工艺解决方案。

一体化舱体狭小空间孔的数控加工

某型号一体化加工航天器产品安装孔位于舱体内部,且上部存在特征干涉,常规加工方式无法实现该部位的加工。针对此问题,通过分析直角铣头的结构特点,研究华中数控系统刀尖点补偿算法,实现机床控制器与直角铣头刀尖点的双向补偿;结合龙门五轴机床结构及坐标系变换特点,开展基于NX的后处理开发,完成基于直角铣头坐标系补偿的后处理文件开发,在原后处理不改变的情况下,以事件形式实现直角铣头补偿程序的自动输出,成功解决了超薄舱体内部狭小部位安装孔加工,提高了华中数控系统龙门五轴机床的适用性。

白象山选矿厂提高产能优化实践

白象山选矿厂为了进一步提高生产效率和产能,针对精矿产品质量、生产作业率等指标进行了生产流程优化,提高设备利用率,采用先进生产设备等研究。通过循环使用淘洗机尾矿溢流水,减轻了尾矿大井负荷,提高了磁选机的选别效果,同时优化湿式筛分预选工艺筛孔尺寸,提高了选厂处理能力;通过优化高压辊辊缝及频率等参数,使用新型侧挡板,延长了高压辊辊面的使用寿命,提高了设备利用率;通过使用凿岩台车、深孔钻机等智能采矿设备,改善了选厂给矿状况。现场生产实践表明,通过上述措施优化,有效提高了白象山选厂的产能。

1450二十辊轧机机架梅花孔加工技术与应用

介绍了1450 mm森吉米尔二十辊轧机机架的结构特征和精度指标,对机架关键部位梅花孔的加工工艺装备、工艺方法、检测方法、表面质量控制措施以及影响加工精度的因素进行了研究。考虑刀具磨损、环境温度、切削热等因素对加工质量的影响,通过选择合理的加工设备、改进工艺方法、优化切削参数、设计制作专用研磨工装等措施,采用激光跟踪仪检测机架梅花孔的尺寸及形位精度,实现了1450 mm二十辊轧机机架高精度梅花孔的加工及检测。

多种检测方法在基桩缺陷检测中的应用及缺陷处治技术

以潍坊至青岛高速公路及连接线工程中的某桥梁基桩为背景,分别介绍声波透射法、钻孔取芯法和孔内成像法在基桩检测上的具体应用,对缺陷原因进行分析。研究发现,桩底缺陷是由于未考虑基桩超钻部分,导致导管悬空高度过大,进而导致桩底混凝土严重离析夹泥。同时,介绍了水磨钻在桩底缺陷处理的应用,并验证该方法的有效性,对其他类似项目基桩缺陷的处理具有指导意义。

碳纤维增强热塑性复合材料螺旋铣磨制孔损伤研究

目的研究碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)螺旋铣磨制孔的切削温度和切削力的变化趋势,以及典型制孔损伤的特点,并分析切削温度的下降对制孔损伤的影响。方法采用螺旋铣磨的方法开展CFRTP的制孔试验研究,通过改变工艺参数研究切削温度、切削力的变化趋势,分析各类典型制孔损伤的特点、形成原因及随工艺参数的变化情况,并研究添加冷却辅助降低切削温度对抑制制孔损伤的效果。结果随着刀具自转转速、公转转速和螺距的升高,切削温度分别升高了约46.43%、12.06%和95.97%;切削力随着自转转速的升高而降低,随着公转转速和螺距的升高而增大。当螺距达到0.45mm时,轴向力会有所下降。入口损伤和出口损伤主要以毛刺为主,损伤会随着各工艺参数的升高而加剧,孔壁损伤主要表现为涂覆、变形、裂纹等3种形式。添加冷却辅助后,制孔质量得到显著提高,高温下的刀具涂覆问题基本解决。结论切削温度是影响CFRTP制孔质量的主要因素,切削温度的升高导致树脂基体软化,使得切屑形貌从粉末状转变为连续薄片状,进而对切削力产生影响,树脂软化对制孔损伤有着明显的影响。冷却辅助能够明显地降低切削温度,从而起到抑制损伤的作用。

基于材料损伤演化的钛合金螺旋铣孔切削力仿真模型

切削力仿真是降低实验验证成本、优化工艺参数的有效途径,但是螺旋铣孔为偏心加工,切削力仿真时材料损伤过程难以描述且网格畸变严重,大大局限了仿真预测的应用.通过引入物理分离准则,将断裂能演化方式定义为指数演化方式,确定断裂能参数为44350 N/m,结合加工周期内轴向和切向进给量取值范围,优化网格划分参数,最终通过ABAQUS软件实现了四齿立铣刀螺旋铣孔稳定加工阶段中单位公转周期的三维有限元模型构建.结果表明,断裂能的演化方式和网格划分参数的合理选取能够有效提高切削力仿真模型的准确性,螺旋铣孔轴向切削力和切向切削力的平均预测值为实验值的91.7%和92%,且最大误差不超过9%.模型在不同齿数(单齿、两齿、三齿、四齿)、相同几何结构立铣刀的螺旋铣孔切削力仿真中亦体现出较强的可扩展性.

溢流型球磨机出料端圆筒筛改进优化

近年来,随着德兴铜矿开采矿石硬度的逐步增加,Ø5.5 m×8.5 m溢流型球磨机循环负荷明显增加,造成球磨机圆筒筛筛分效率不高,排粗颗粒大量增加。针对这一问题,通过对圆筒筛导流板结构、圆筒筛筛孔尺寸进行分析,并采用ROCKY仿真模拟技术进行仿真模拟,然后将原有圆筒筛挡环状导流板改为双螺旋+叠状分布,将筛板改为橡胶材质,将筛孔尺寸由20 mm×40 mm减小至16 mm×40 mm。圆筒筛改进优化后,排粗中-2 mm粒级较改进前下降了54.46%,圆筒筛排粗量较同类型球磨机减少了约85%,溢流、排矿中-0.075 mm含量、旋流器分级量效率及返砂比均在正常范围内,并且不影响球磨机的正常运行,取得了较好的效果。

热轧H型钢轧制孔型及导卫结构优化研究

主要通过对H型钢开坯机孔型和万能轧机孔型进行了优化,实现了产品料型更加美观、降低工艺故障率的目的。结果表明:开坯机孔型侧壁倾角的改进、万能轧机轧辊三段式孔型设计及万能导卫结构的优化改进,对型钢产品质量控制至关重要。

地下连续墙硬岩成槽的钻铣组合工法探讨

介绍了双轮铣槽机的应用背景以及工作原理,针对双轮铣在地下连续墙硬岩成槽过程中出现的问题,分析了现阶段对纯铣法认识的误区以及硬岩工况采用纯铣法的局限性,硬岩工况下采用纯铣施工并不能充分发挥双轮铣这种设备的技术优势,提出了一种应用于硬岩成槽的钻铣组合工法,分析了这种组合作业工法的优点,并从引孔方法选择、引孔布置、孔径选择出发,基于平行作业的原则,介绍了组合工法的关键环节“钻”的实施方法,提出了适用于不同直径、不同岩石强度、采用不同钻孔设备的三种钻孔布置方法,并结合具体施工案例,对该工法的实际应用以及所取得的有益效果予以证实。最后阐述了“钻”“铣”两种作业方式的配合关系。

CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔层间孔径偏差研究

螺旋铣孔是航空航天领域装配孔加工的一种新型加工工艺,与传统钻孔工艺相比,具有加工质量好、制孔效率高、刀具成本低等优势。在进行碳纤维复合材料(CFRP)/钛合金(Ti)叠层构件螺旋铣孔时,由于两种材料特性差异巨大,易导致层间出现孔径偏差,影响制孔精度,成为螺旋铣孔技术应用过程中亟须解决的关键问题。基于便携式螺旋铣孔单元搭建了试验装置,开展了CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔工艺试验,分析了CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔层间孔径偏差的形成原因,提出了通过改变螺旋铣孔工艺参数和铣削方式减小CFRP/Ti叠层构件层间孔径偏差的工艺方法,并进行了试验验证。结果表明,变工艺参数加工可使层间孔径偏差有效降低,不超过0.02 mm。