基于刀具耐用度和材料切除率目标的AerMet100钢铣削参数优选

针对基于铣削高强度钢的刀具的耐用度和材料切除率的铣削参数控制进行了研究。通过正交试验,建立了刀具耐用度模型,研究了基于铣削参数的灵敏度和相对灵敏度模型的稳定区间敏感性分析方法,结合正交试验中的极差分析,提出了刀具耐用度和材料切除率的铣削参数区间优选流程,优选出铣削参数稳定区间,并优选出铣削参数。研究结果表明:铣削AerMet100钢时,铣削速度vc的优选范围为100～105m/min,每齿进给量fz的优选范围为0.11～0.12mm,铣削深度ap的优选范围为2.1～2.5mm;铣削参数优选为vc=100m/min,fz=0.11mm,ap=2.5mm。研究结果为优选高强度钢铣削参数以及进行刀具耐用度和材料切除率的控制研究提供了理论方法和试验依据。

高速切削条件下提高单位功率材料切除率的切削用量选择研究

通过实验分析了高速切削条件下切削用量对单位功率材料切除率的影响,提出了高速切削中,为提高单位功率材料切除率,每齿进给量的选用范围为0.15~0.25 mm/z。

玻璃钢复合材料砂带磨削实验分析

采用3种磨料不同粒度的砂带对玻璃钢复合材料进行砂带磨削实验,分析了磨料与工件间的交互作用机理。通过大量试验以及试验数据获得了玻璃钢复合材料砂带磨削过程中材料切除率以及砂带寿命的主要影响因素,并首次采用专业图像分析软件Image-ProPlus分析了砂带堵塞程度及堵塞的主要原因。实验结果表明:玻璃钢复合材料砂带磨削过程中,材料切除率受磨削压力、砂带线速度、磨料种类及粒度的影响很大,其中陶瓷磨料磨削时获得的材料切除率最高;影响砂带堵塞程度的最主要因素是磨削压力;磨平磨钝是砂带磨粒最主要的磨损形式,其中堆积磨料砂带的寿命最长,陶瓷磨料砂带次之。

砂带磨削硬脆材料实验研究

砂带磨削在硬脆材料加工中具有优良的性能。本文比较了砂带磨削常用的两种方式 ,并研究了恒压力压磨板砂带磨削中各影响因素 ,如法向压力、磨料种类及粒度等对花岗岩、辉绿岩、大理岩和瓷质砖这四种常用硬脆材料磨削效果的影响。试验结果表明 :采用恒压力磨削方式、较大法向压力或速度、选择较粗粒度砂带可明显提高材料切除率 ;对于硬度较低的大理岩 ,采用砂带磨削可获得高切除率。

燃气轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb砂带磨削性能研究

理论分析了在切除过程中磨粒与材料表面的交互作用机理,进行了砂带磨削燃气轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb的试验研究,系统分析了各磨削工艺参数对材料切除率的影响规律,该研究对生产实践具有理论指导意义。

考虑刀具偏心的变径向切深铣削稳定性研究

建立了变径向切深的铣削系统周期延迟微分模型,模型考虑了刀具偏心的影响,运用半离散估计技术获得了系统的稳定性。研究结果显示,随着径向切削深度的增大,稳定轴向切削深度先是急剧下降,在大约20%(径向切深与刀具直径的比值)径向切削深度后,稳定轴向切深基本不变。对于变径向切深加工,为了保证稳定加工,轴向切削深度应选取小于20%径向切削深度对应的稳定性极限值,最后通过试验验证了分析结果。

AZ91镁合金超涂层砂带磨削特性试验研究

分析了AZ91镁合金砂带磨削过程中砂带的磨损特征,找到了产生较低材料切除率的原因,通过砂带磨削AZ91镁合金的试验研究提出了提高材料切除率的方法,该研究对生产实践具有理论指导意义。

基于颤振预报和预测的稳定性控制理论及方法研究

针对由颤振预测控制策略指导的稳定切削控制方法实时动态调整能力差的缺点,综合颤振预报、预测理论,进行了稳定性在线寻优控制理论及方法的研究。基于刀具—工件系统铣削再生颤振动力学模型,研究了考虑系统结构参数(刀具、工件装夹刚度)和加工参数(切削加工参数优化选择)的切削稳定性评价方法,提出了以扩大稳定性区域和稳定最大材料切除率为控制目标的机床稳定性控制方法。形成了以"预报—控制—效果评估—再控制"为步骤的在线监测、智能诊断和实时控制的集成一体化策略。设计并实施了稳定性控制理论验证实验,获得了与理论分析一致的结论。

基于稳定性理论的机床动态优化方法的研究

基于建立的刀具-工件铣削再生颤振多自由度动力学模型,研究了考虑机床结构参数和加工参数的切削稳定性评价方法。提出了基于稳定性理论以扩大稳定性区域和最大材料切除率为优化目标的机床全生命周期稳定性动态优化方法。在设计阶段,通过对影响稳定性的工艺参数动力修改扩大稳定区域;在生产阶段,进行刀具装夹结构和切削参数的优化,进一步扩大稳定区并确保稳定切削下的最大材料切除率。

新的磨削技术——高效深磨

本文介绍了传统磨削、缓进磨削和高效深磨的技术性能,并在此基础上给高效深磨下了定义;分析了现行的缓进磨削不能提高材料切除率的主要原因,并介绍了实现高效深磨的主要措施.这种磨削可获得用传统磨削所达到的表面粗糙度标准,而其材料切除率却比传统磨削高100～1000倍,因而大大提高生产率.

小直径铣刀铣削淬硬钢圆弧切削力研究

在高速加工中心上,用直径2mm的小直径铣刀,采用单因素法,在相同材料切除率的情况下对45淬硬钢(硬度为HRC52)进行了圆弧路径和直线路径的高速铣削对比实验。通过对切削力信号的分析研究,找出了铣削参数对铣削力的影响规律,获得了等切除率条件下直线路径切削力均大于圆弧路径切削力的结论,建立了该实验条件下的切削力经验公式。

高速切削物理仿真技术及其应用

高速切削由于具有很高的切削速度,可以极大地提高材料切除率,从而大幅度提高生产效率,因此也称为高效切削加工。高速切削具有降低切削力、提高切削表面质量、减少传递给工件的切削热、避免颤振和积屑瘤的产生等优点。

一种基于利润率模型的刀具综合评价与筛选方法

提出了兼顾各刀具在加工同一材料时匹配各自的最佳加工参数的单元利润率模型的刀具综合评价和筛选方法,并将该方法应用到了难加工材料钛合金Ti-1023的切削刀具的评价与筛选中,取得了理想的筛选结果.具体方法是:首先通过切削力等约束条件,实验确定样本刀具铣削钛合金Ti-1023时相匹配的最佳进给量、切削深度和切削宽度等切削参数,其次通过变速法实验确定最佳切削速度,进而得到各刀具耐用度和材料切除率,最后计算出利润率值并进行刀具的评价和筛选.运用该方法在切削钛合金Ti-1023的4种刀具中筛选出最适合的S30刀具,也得到了各刀具在切削Ti-1023材料时匹配最佳的铣削参数.

齿轮成形磨削能耗与表面粗糙度研究

齿轮成形磨削的能耗研究对于高精度齿轮的低碳制造具有重要意义。从数控成形磨齿机床的部件层面出发,分析齿轮成形磨削的能耗组成部分;基于磨削功率和材料切除率,建立齿轮成形磨削的净能耗密度模型;通过齿轮成形磨削试验发现,增加磨削能耗,会使表面粗糙度减小,但随着磨削能耗的持续增加,表面粗糙度减小幅度有限。研究结果为齿轮成形磨削的能耗与加工质量协同优化控制奠定了理论基础。

材料利用率应放在最优先的地位

前不久,加拿大多伦多大学教授、东亚管理中心主任迈伦·戈登在中国政协经济委员会组织的一次专题座谈会上,以《中国工业企业的劳动牛产率和原材料利用率》为题,发表了很值得我们重视和深思的见解。他指出,中国忽视原材料的利用率,是一个很大的失误。