基于深度学习的TC32钛合金BTA深孔钻削容屑系数和切屑形态研究

在钛合金深孔钻削过程中,由于其难加工性经常会存在刀具磨损严重、排屑困难和内孔表面质量差等问题。为了获得具有良好内孔表面质量和切屑形态的钛合金深孔类零件,以新型钛合金TC32为研究对象,在不同工艺参数下基于深度学习和BP神经网络进行了TC32钛合金的容屑系数预测和加工试验验证。研究结果表明:预测模型的决定系数R 2为0.921,拟合程度和精度较高,预测性能良好;当进给量为0.08 mm/r、主轴转速为435 r/min时容屑系数为5.6,切屑形态以C形屑和短带状屑为主,排屑顺畅且加工过程稳定。

新型硫化聚酯在深孔钻切削油中的润滑极压性能研究

采用四球极压抗磨试验及攻丝扭矩试验对比新型硫化聚酯和氯化石蜡等添加剂在深孔钻切削油中的润滑性和极压抗磨性,探讨新型硫化聚酯在深孔钻切削油中取代氯化石蜡的可行性。结果表明:新型硫化聚酯相比氯化石蜡具有更优异的性能,能有效提高切削油的润滑和极压抗磨性能,能显著提高切削油的烧结负荷。新型硫化聚酯能有效取代氯化石蜡,作为深孔钻切削油的无氯极压添加剂。

基于循环神经网络的深孔钻削镗床刀具振动监测

为克服刀具状态监测缺陷,采集得到加工期间产生的振动以及声音等多种音频信号,通过平衡样本训练深循环神经网络(RNN)。利用深孔镗床开展模型验证,分析刀具状态的变化情况。研究结果表明:为实现模型监测效果的验证分析,利用深孔镗床完成模型的测试。测试结果达到了98.4%的准确率,获得了理想监测效果。相比较模糊PID与BP神经网络,采用循环神经网络进行处理时除了可以实现降噪功能以外还能够有效保留信号本身的有用信息。

基于简化力学模型的小孔径活塞筒深孔钻削加工

1Cr18Ni9Ti不锈钢在深孔钻削中面临排屑难、切削力大和刀具易磨损等挑战,然而其在航空航天、船舶、汽车、核工业等军用和民用领域的广泛应用使其备受关注。尤其在小孔径活塞筒的加工中,由于对密封性的高要求和深孔零件自身的特殊性,其加工质量直接关系到使用性能。为解决这一难题,深入研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢的深孔钻削工艺。通过分析BTA钻头在深孔钻削过程中的受力情况,建立了相应的钻削力数学模型。同时分析了不同工艺参数组合对钻削力和切屑形态的影响规律,结论是加工过程中的主要影响因素是进给量,切削速度的影响较小。最终确定了一组优化的工艺参数。应用该组参数后,成功实现了排屑顺畅的C型屑产出,显著减小了切削力和切削热,有效缓解了刀具磨损问题。本研究为类似难加工材料的钻削工艺参数选择提供了参考依据。对于提高1Cr18Ni9Ti不锈钢深孔钻削的加工效率和质量,进而提升相关零部件的使用性能具有重要的理论和实际意义。

数控深孔钻削的挑战与刀具路径优化策略

数控深孔钻削是一种高效、精密的加工方法,广泛应用于航空航天、能源、汽车等领域,但在实际应用中面临着刀具稳定性差、冷却润滑等诸多挑战。为了解决这些问题,提出了一种基于切削力和刀具寿命的刀具路径优化策略,实现了对深孔钻削过程的有效控制。通过试验,验证了此优化策略的可行性。

TC4钛合金深孔钻削方式和轴向力研究

针对钛合金钻削过程中的轴线偏斜问题,基于Abaqus对钛合金两种不同的钻削过程进行仿真,建立钻杆的有限元模型、数学模型,并将轴线的偏斜问题转化为两种不同钻削方式的轴向力大小问题。得出结论:在工件速度为180~900 r/min时,钻头与工件同时反向旋转时,轴向力随着工件速度的增大而减小。并对该方式进行工件转速为900 r/min的不同钻头转速、进给量的16组试验,结果表明:在钻头转速为900~1 800 r/min之间、进给量为0.02~0.08 mm/r时,平均轴向力减小了33.4%。因此,可以采用该钻削方式减小偏斜量。

一种深孔钻成形工艺设计及数值模拟

目的根据深孔钻的结构特点,进行零件工艺分析和成形工艺方案设计,通过工艺试验结果验证深孔钻成形工艺的可行性。方法首先,利用高温热压缩试验得到不同形变条件下深孔钻所用材料42CrMo合金钢的真应力-真应变曲线,并加以分析。其次,将试验数据导入Deform-3D材料库中,利用Deform-3D有限元模拟软件对深孔钻热挤压成形工艺方案进行数值模拟,分析成形过程中冲头的载荷-行程曲线以及形变过程中金属的流动规律、应力场分布、温度场分布和最终锻件的金属流线分布情况。最后,优化模拟结果进而得到成形工艺参数,进行深孔钻模具结构设计及工艺试验。结果试验模拟得到的深孔钻充填饱满,金属流线分布合理,与实际金属流线分布基本一致。在成形过程中,上冲头的最大载荷为4.43×10^(3)kN,工艺试验得到的锻件尺寸一致性较好,没有锻造缺陷。结论提出的深孔钻成形工艺是可行的,模具结构设计合理,可对该类型锻件的实际生产提供指导。

无氧铜深孔钻削仿真与试验研究

针对无氧铜深孔钻削时存在断屑难、易粘结等问题,采用仿真分析和试验研究相结合的方法,对无氧铜深孔钻削过程中切屑形态的变化进行了研究。基于ABAQUS软件对无氧铜深孔钻削过程进行了仿真,分析了进给量与转速的组合对切屑形态的影响规律,并进行了试验研究。研究结果表明:当转速为255 r/min、进给量为0.07 mm/r时获得短切屑,可实现顺畅排屑,为易切削难断屑材料的深孔钻削加工参数的选择提供了一定的参考依据。

基于深孔钻相变均温技术的散热器传热优化研究

针对非均匀热流密度、多个热源器件集成的热物理场散热需求,文章应用数值仿真和试验测试的研究方法,基于深孔钻相变均温技术,对一款轨道交通项目用散热器进行传热优化设计研究。首先,对比了深孔钻相变均温散热器在不同安装方向的温升性能,表现为其温升差异较小,不同工况下的温升波动幅度仅为1.6%~3.4%,这表明深孔钻相变均温散热器内部工质的相变传热过程具备良好的抗重力特性;其次,将设计优化的深孔钻相变均温散热器与同尺寸规格的常规铲齿散热器(原始方案)进行性能对比,结果表明:在相同工况条件下,相比于常规铲齿散热器,深孔钻相变均温散热器的温升可降低6.0~14.3 K,降幅达10.9%~13.8%;均温性最大降低26.3 K,最大降幅53.3%,温升控制与均温性均有大幅提升。将深孔钻相变均温散热技术应用于非均匀热流密度、多个热源器件集成的热物理场,其散热优势显著。

深孔钻削稳定性研究及应用

通过试验曲线和力学模型分析了影响钻削稳定性的主要因素，从深孔钻结构设计这个角度提出改进措施，设计了一种尖齿内折线刃深孔钻，并通过钻削稳定性、钻头耐用度和钻孔精度对比试验加以验证。

钛合金材料深孔钻削工艺研究

钛合金的切削加工性能差 ,尤其是钻削深孔的技术难度更大。这里通过对钛合金材料的切削性能和深孔钻削工艺的研究 ,设计出了一种专门用于钻削钛合金的深孔钻头 ,并通过一系列钻削试验表明 ,其工艺效果良好 ,有效地解决了钛合金材料的深孔钻削。

不锈钢和钛合金工件的高效深孔钻削工艺

针对不锈钢、钛合金材料的深孔加工问题 ,分析了难加工材料的切削特性。从刀具设计及工艺方面 ,对高效深孔钻削进行了研究 ,并实际进行了切削试验 。

深孔钻削机床的机构

针对深孔钻削加工的特点,设计了几种安装附加移动支承的深孔钻削机构,保证了中间移动支承间距离的定比值,提高了深孔钻头柄部的稳定性,对深孔钻削机床设计具有重要指导作用。

新型错齿内排屑深孔钻的结构特点和钻削性能

在分析普通错齿内排屑深孔钻存在问题的基础上 ,介绍 1种新型错齿内排屑深孔钻的结构特点 ,并用这 2种深孔钻进行切削性能对比试验 。

振动深孔钻削

顾名思义,振动深孔钻削就是振动切削技术与深孔钻技术(指枪钻、BTA钻、喷射钻、DF钻等总称)相结合的新型深孔钻削技术。它具有一般深孔钻所无法比拟的优点。振动钻孔,由于断屑好,排屑方便,加工后的孔精度、光洁度高,可提高钻孔效率2～5倍,降低了工人劳动强度,延长了刀具使用寿命。振动深孔钻削特别适用于又韧又粘的难加工材料的钻孔。本文介绍振动钻孔装置和振动切削原理,以及车床如何改装成振动深孔钻床,供参考。

深孔钻削中孔轴线偏斜的纠偏理论与方法研究

孔轴线偏斜是深孔加工中无法避免的技术难题 ,如何纠偏是国内外孔加工行业亟待解决的课题。本文分析了孔轴线的偏斜机理 ,提出了利用静止外力进行纠偏的理论和方法 ,并确定出了合适的纠偏位置 ,钻削纠偏试验证明该方法具有良好的纠偏能力 。

γ-TiAl深孔钻削技术初探

γ-Ti Al合金具有耐高温、抗氧化、密度低、比强度和比刚度高等特点,但其高强度、高硬度和高脆性也给机械加工带来了很大困难,这在深孔钻削中尤为突出。在研究γ-Ti Al合金切削性能的基础上,针对γ-Ti Al合金的特点,选用三种国内常用的硬质合金刀片,对γ-Ti Al合金进行了深孔钻削试验,结果表明：YG8硬质合金较适合用于钻削γ-Ti Al合金;钻头角度应选择零前角或者微负前角（γo=-1°）以及尽可能大的后角（αo为10°-12°）。

错齿BTA深孔钻削切屑变形断裂影响因素研究

利用错齿BTA深孔钻削切屑弯曲变形规律,对导致错齿BTA内排屑深孔钻切屑断裂的影响因素进行了分析,通过试验研究了错齿BTA深孔钻削切屑的变形断裂随刀齿钻削半径、钻削工艺参数、断屑台尺寸的变化规律。研究结果表明,刀齿钻削半径对切屑厚度影响很大,随钻削半径的增大,各刀齿切屑厚度增大,切屑厚度最大值点均位于刀齿切屑大径边缘且中心齿、中间齿、外齿的切屑厚度最大值依次减小;与转速相比,进给量对切屑厚度和切屑应变增量的影响更大,随进给量增大,切屑厚度增大,切屑应变增量增大;随断屑台宽度减小、高度增大,切屑应变增量增大,断屑条件改善。

BTA深孔钻切削过程实验研究

通过BTA深孔钻削加工过程的实验,探讨了其切削机理,主要研究了BTA钻头切削部几何角度和切削用量对切屑变形的影响。实验结果显示,中心切削刃切下的切屑变形最大,各切削刃对切屑变形的影响趋势基本相同。本实验研究丰富了深孔加工的切削机理,为优化深孔加工的切削参数奠定了基础。

深孔钻削的有限元仿真分析

在机械制造业中,孔加工是一大难点,深孔加工又是最困难的一种。为预测和深入研究深孔加工过程中钻削用量的变化对钻削力大小的影响,使用Pro/Engineer软件对BTA内排屑深孔钻建立3D实体模型,基于Deform 3D软件形成有限元模型,并对钻削过程中的钻削力进行仿真研究。动态模拟了BTA内排屑深孔钻钻削过程中切屑的成形过程,获得了加工过程中的连续切屑,并分析预测了加工过程中刀具所受的扭矩和轴向力。结果表明,扭矩和轴向力均随BTA内排屑深孔钻直径的增加而增大,随进给量的减小而降低。