精密干切削淬硬零件表面完整性试验分析

试验分析了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具在锋利无润滑状态下精密车削硬度为HRC62轴承钢GCr15时,切削参数(切削深度、切削速度和进给量)对表面粗糙度、残余应力和表面变质层的影响规律.在选择的切削用量范围内,以零件表面完整性为目标函数,采用正交试验法对切削参数进行优选,并对优选参数进行验证试验.结果表明,淬硬零件在高精度数控机床上进行精密干切削加工,能获得优越的表面完整性,即优异的表面精度、深度约为0.1 mm的表面残余压应力、热损伤层完全消失的表面物理性能.

PCD刀具前刀面布轮抛光力试验研究

通过单因素试验研究了布轮抛光去除PCD刀具前刀面热损伤层的过程中布轮转速、压缩量对抛光力的影响规律。试验结果及分析表明:压缩量在合理取值范围内,当转速一定时,抛光力随压缩量的增大而增大;当压缩量一定时,抛光力随转速的增大而增大;当压缩量过小或过大时,抛光力值因受布轮圆柱度误差的影响而呈现不稳定状态。依据单因素试验数据得到了抛光力稳定状态下的二因素四水平正交试验表,通过极差法分析了压缩量及布轮转速对抛光力的影响程度,建立了抛光力预测模型。结果表明:压缩量对抛光力的影响程度大于布轮转速,压缩量、布轮转速与抛光力的相关性极显著,抛光力预测模型与试验数据的拟合效果佳。

PCD刀具前刀面焊后抛光试验研究

通过3因素4水平正交试验,研究PCD刀具热损伤层的布轮抛光去除工艺参数对PCD刀具前刀面表面粗糙度变化的影响规律。试验结果表明:粗糙度变化随转速增大先增大后减小,随压缩量增大先增大后减小再增大,随抛光时间延长先增大后减小。同时,建立三元二次粗糙度变化值预测模型,分析布轮转速、压缩量、抛光时间对粗糙度变化值的影响程度。结果表明:布轮转速对粗糙度变化值的影响最大,压缩量的次之,抛光时间的最小;布轮转速、压缩量、抛光时间与粗糙度变化值的相关性比较显著,且粗糙度变化值预测模型与试验数据的拟合效果较好。

工艺参数对短电弧-电化学复合加工表面质量的影响研究

针对传统短电弧铣削加工后表面存在热损伤层问题,在钛合金TC4上进行了短电弧-电化学复合加工试验研究,分析了短电弧-电化学复合加工的材料去除机制,并通过理论模型分析了影响复合加工快慢及表面质量的关键影响参数,即加工电压、工作介质电阻率和进给速度。通过单因素试验研究了关键参数对短电弧-电化学复合加工表面质量的影响。试验结果表明,利用短电弧-电化学复合加工底面间隙电化学效应可以很好地去除短电弧加工后表面热损伤层。在进给速度为4 mm/min时可以实现无热损伤层加工,加工效率为354 mm^(3)/min,加工表面粗糙度Sa为17.982μm。