Ti6Al4V钛合金周铣加工表面应力集中系数预测研究

Ti6Al4V钛合金因优异的力学性能被广泛应用于航空、航天等领域。为了实现材料的抗疲劳加工,从应力集中的角度研究了周铣加工表面形貌对Ti6Al4V钛合金疲劳行为的影响。利用所建立的三维表面形貌预测模型生成铣削表面特征,将从表面形貌预测模型得到的表面粗糙度数据分别集成到Arola-Ramulu模型和有限元模型,计算得到不同加工表面的应力集中系数。结果表明,预测和实测的表面形貌在纹理和剖面上显示出良好的一致性,Ti6Al4V钛合金周铣加工表面的应力集中系数与每齿进给量和径向切削深度呈正相关,与切削速度呈负相关,且对每齿进给量的变化最敏感。

考虑刀杆柔性的周铣加工表面创成模型——实验验证

件以圆柱螺旋铣刀周铣加工过程为研究对象，在考虑主轴偏心以及刀杆的静、动态变形等影响因素的前提下，建立一种考虑刀杆柔性的周铣加工表面创成模型。基于该模型，用相应的高效数值仿真算法，对给定稳态和非稳态两种切削条件下的铣削加工表面形貌进行仿真，并与实测加工表面进行对比。

碳纤维复合材料周铣加工过程的数值模拟研究

为了对碳纤维铣削过程进行研究,建立了碳纤维复合材料三维周铣加工的有限元计算模型,并研究了切削层简化及材料去除等建模关键技术。通过将周铣力施加到碳纤维复合材料的有限元计算模型,研究了铣削力对碳纤维复合材料的周铣加工过程。通过数值模拟获得了碳纤维复合材料铣削过程中的应力分布情况,数值模拟为碳纤维复合材料切削参数及刀具参数优化研究提供了参考。

铝合金6063薄壁件周铣加工变形误差试验研究

分析薄壁类零件铣削加工的工艺特点;针对薄壁构件周铣加工中的变形误差,采用正交试验法,在立式加工中心上进行铝合金6063周铣切削试验,研究进给速度、径向切削深度、轴向切削深度对加工误差的影响规律,为合理选用切削参数、减少加工变形、提高零件质量提供了可靠依据。

碳纤维增强热塑性树脂基复合材料周铣过程中刀-工-屑热量分配比例计算与切削温度预测

碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(简称“热塑性复材”)对温度变化敏感。针对碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)热塑性复材周铣加工过程,建立了包括各向异性材料塑性变形与刀-工-屑多面摩擦作用的复合热源模型,求解了以不同纤维方向切削热塑性复材时刀-工-屑的切削热量分配比例,最终构建了热塑性复材周铣温度预测模型,并由此分析了纤维方向、切削速度、进给量等工艺参数的影响。经实验验证,模型平均预测误差低于11.5%。结果表明:大角度切削时,流入工件的热量比例更高,导致铣削温度更高。随切削速度的增大,铣削温度先上升后下降,切削速度临界值在100 m/min附近;而随着进给量增加,铣削温度总体呈下降趋势,当进给量由0.01 mm/r增大到0.1 mm/r时,铣削温度下降40%以上。