金刚石涂层刀具高速铣铝合金平面切削毛刺研究

采用热丝CVD法制备纳米与微米金刚石薄膜涂层刀具,利用场发射扫描电镜表征其薄膜表面形貌。用已制备的CVD金刚石涂层刀具,在无润滑干切条件下高速顺、逆端铣铝合金平面,研究CVD金刚石涂层刀具切削时的棱边毛刺特点与大小;并对纳米金刚石涂层刀具高速顺铣切削工艺参数进行正交试验,探究取得少无切削毛刺的切削参数与切削工艺。结果表明:工件铣削后棱边毛刺分布不均匀,顺铣毛刺稀疏,尺寸较小,其中纳米金刚石涂层刀具顺铣棱边毛刺高度平均值为32.08μm,仅为微米金刚石涂层刀具顺铣毛刺高度的46.5%。纳米金刚石涂层刀具高速顺铣平面,对棱边毛刺影响最大的是v_(c),其次为v_(f),ae的影响最小,最优参数组合为a_(e)=4 mm、v_(f)=2000 mm/min、v_(c)=400 m/min,铣削后毛刺高度平均值为21.29μm。当金刚石涂层刀具端铣铝合金平面时,为取得较小的棱边毛刺,优选纳米金刚石涂层刀具,采用顺铣棱边的切削方式与切削工艺,以及相应的高速切削参数。

数控车床加工的产品质量控制

使用数控车床在加工过程中,经常会碰到尺寸精度不稳定、位置精度不稳定、表面粗糙度不稳定等产品质量难以控制的问题,甚至会碰到不明原因的振刀、断刀、缠屑、零件变形等问题,本文主要从三个大方面阐述数控车床加工的产品质量控制方法,数控车床设备,工艺方法、刀杆、刀片的选择和切削用量。

直角切削过程中应变的有限元分析

基于材料模型,断裂准则,刀具与工件以及切屑的接触关系等建立了分析直角切削过程中应变的有限元模型。根据有限元分析结果分析了正常切削过程中3个变形区和两侧方向应变以及应变造成的主要影响,两侧方向应变形成了两侧方向毛刺;第一变形区和第三变形区的应变使工件表面产生了变质层;第一变形区和第二变形区形成切屑并影响切屑的应变分布。

车刀振动信号研究及磨损工况的识别

采集车刀切削过程中的振动信号,对其进行时域与频谱分析,找出影响振动信号的主要因素。采用信号的模式滤波法将车刀振动信号分解为一系列子波信号,研究不同工况下车刀子波参数分布的差异性,结合数字化音频技术实现了子波的分类、分离与识别处理,并最终将这些子波在β2-α特征平面内划分为17个不同的区域,获得了每个特征区域子波参数分布与车刀工况之间的联系。在此基础上开展了不同工况特征区域车刀振动子波参数变化规律的研究。研究表明:同类及不同类子波参数之间存在着很强的关联性;通过引入同伴、竞争等关系,获得了这些参数彼此间的消长变化规律,以及这些变化与车刀磨损工况之间的联系,从而为定量化识别车刀工况创造了条件。

基于正交切削模型的铣削加工残余应力预测方法

提出了一种基于正交切削模型的铣削加工残余应力预测方法。针对直齿圆柱铣刀建立了铣削加工的平面应变有限元模型 ,并通过分段曲线限定不同温度下应力与应变间的关系 ,详细表明材料的加工硬化规律。有限元模型采用相关的实验数据进行了验证。在铣削用量确定的前提下 ,通过对航空铝合金 70 5 0 745 1进行加工模拟 。

基于MATLAB的刀具角度测量

采用MATLAB图像处理技术,通过图像二值化、中值滤波、边缘检测等方法获得刀具轮廓,并应用曲线拟合方法对轮廓边界进行拟合,通过分析拟合直线刃的斜率,计算得出刀具角度值。实验结果表明,利用MATLAB检测刀具角度,不仅测量误差小,检测效率高,而且适应性广泛,可实现对高精度和微小刀具几何参数的测量。

解决铝合金加工变形的方法

铝合金材料在现代工业中的应用非常广泛,但是,使用传统的加工方法加工铝合金材料存在零件变形的问题。本文从先进加工方法、加工刀具、热处理方法几个方面探讨了解决铝合金加工变形的方法。在加工余量一定的情况下,每次加工的余量越小,反转的次数越多,则工件加工后变形越小。在加工过程中如果利用切削液进行冷却,效果更好。

航空材料加工中刀具材料的选用

随着材料科学的不断发展,新型的复合材料被开发出来,可供于航空产品制作的材料越来越多,在航空材料加工过程中,刀具的选用成为重点。结合航空材料加工过过程中的刀具材料选用要求,分析了多种材料的选用方法。

单晶硅成型加工刀具损耗建模分析与实验研究

放电成型加工中的刀具损耗直接影响着加工精度,在单晶Si放电加工可行性的基础上,分析了峰值电流、脉冲宽度以及脉冲间隔对刀具损耗的影响。采用RSM中的中心组合设计实验,建立了与峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔等工艺参数相关的刀具损耗预测模型,用Design-Expert 8.0对刀具损耗与工艺参数的2阶响应曲面进行了分析。方差分析结果表明,预测模型具有较好的拟合程度和适应性。采用满意度函数(DFA)获得了单晶Si放电加工刀具损耗的最佳工艺参数组合,最佳工艺参数下的实验结果与模型预测结果平均相对误差为5.1%。验证实验表明,该模型对刀具损耗的预测是准确的,并且能实现相应的半导体材料的放电成型加工过程中的刀具损耗预测。

基于物质点法的土壤切削过程数值模拟分析

在土壤切削数值模拟研究中,常见的有限元法会因网格扭曲变形严重而减慢甚至终止,而离散元法存在土壤参数标定复杂等问题。针对以上问题,为提高土壤切削数值模拟精度,采用数值计算方法——物质点法,基于土壤的理想弹塑性本构关系以及莫尔-库伦失效准则和最大主应力失效准则建立了土壤切削模型。将数值模拟结果同已发表的试验数据对比,发现在土壤不同区域的变形预测及其动态演化过程中,本文数值模拟结果同试验结果高度吻合:剪切角误差不超过2.5°、剪切长度平均误差为10.4mm;在土壤发生剪切失效时,对土壤切削阻力预测精度较高,平均误差为3.4%。验证了物质点法在土壤切削过程模拟的可行性与有效性,为土壤切削过程的数值模拟提供了新思路。

曲面薄壁工件加工工艺探索

航空航天产品中常用曲面薄壁零件,多年来,这类产品的加工一直采用人工旋压和开模冲压的方法,但这两种方法在实际操作过程中都存在不足。为克服以上两种方法的不足,对薄壁曲面工件的加工可以利用数控车床的优点,通过调整程序、调整刀具的几何角度、选择合理的切削速度和走刀量解决车削薄壁特型曲面工件的难题。

论数控机床加工的刀具补偿

数控加工具有加工精度高、效率高、质量稳定等特点,而合理掌握刀具补偿方法,灵活应用刀具半径补偿功能,合理设置刀具半径补偿值,是保证其精度高、质量稳定的重要因素。因此,编程操作人员必须熟练掌握数控机床加工中的各种刀具补偿的原理和方法。

基于改进层次分析法与模糊综合评价法的盾构适应性研究

由于土压平衡盾构适应性评价要求综合考虑多种不确定性指标,鉴于模糊综合评价法可对多因素影响的事物做出综合性评价,依托重庆至昆明高速铁路长水机场隧道工程,采用改进层次分析法联合模糊综合评价法的方式进行盾构适应性定量与定性评价,并开展刀具选型研究。研究结果表明,对于穿越岩溶地区的盾构隧道,软硬不均地层对盾构适应性的影响最大,刀盘开口率的影响最小,可根据地层条件改善掘进方式;盾构刀具应采用双刃滚刀+镶齿刀圈滚刀,可同时配置切刀。

干式切削环境污染采集方法与影响分析研究

干式切削工艺作为绿色加工的主流工艺,已得到广泛应用,为实现对干式切削加工环境污染的控制,研制了一种可集成采集粉尘、油雾和噪声等数据的机加环境污染采集工具,提出了一种环境污染在线采集方法,进行了单因素试验与正交试验,研究了切削速度、每齿进给量、冷却条件和材料类型对环境污染的影响规律与程度。结果表明:机床防护门前为最佳采样方位,0.5 m为最佳采样距离;相比传统切削,典型干式切削工艺油雾污染较低,而粉尘污染较高;切削速度与材料类型对环境污染排放影响较大,每齿进给量影响较小,冷却方式对粉尘浓度有一定的影响。研究结果可为干式切削环境数据的获取提供可借鉴的采集设备与采集方法,可为工艺优化与绿色评价提供数据支撑。

扇形齿板外圆加工中的组合车刀设计及应用

针对在普通车床上加工扇形齿板外圆,采用多把单刃车刀切削效率比较低下的状况,通过改变原来加工工艺,设计制造一种组合车刀,既提高了加工精度,又大幅度提高了生产效率,降低了工人的劳动强度,技改效果良好,具有较好的经济性和实用性。

HFW焊管内毛刺清除刀具的选用

对环形刀和圆弧刀片两种常用的焊管内毛刺清除刀具的外形参数、切削位置、靠模方法等几个方面做了详细介绍。提出了参数选择方法,指出了参数选择的条件,对设备选型和实际调整操作都有一定借鉴作用。

PCD刀具的刃口加工方法及技术

PCD刀具是20世纪70年代以后发展起来的一种新型刀具,其优良的使用性能在现代加工工业中发挥着重要的作用,文章阐述了PCD刀具常用的刃口加工方法,即电火花加工、金刚石砂轮加工和金刚石研磨加工,具体分析了其加工方法的加工原理、影响因素、加工的状况及应用情况,说明通过合理选择PCD刀具刃口加工方法来获得良好的刃口质量,可以提高被加工工件的加工质量,延长刀具使用寿命。

同步器倒锥齿加工工艺分析

介绍了同步器齿套倒锥齿加工工艺方法,分析了各种工艺方案的利弊,分析发现涨挤法的生产效率、加工精度和加工普遍性都比较高。通过自行制造出的三种涨挤刀,可以用来加工目前所涉及到的所有形式的倒锥齿,解决了缺齿和不等厚齿零件倒锥齿的加工难度和效率。

细长轴类零件在普通车床上的加工方法

指出了细长轴类零件加工比较困难的主要原因,并从细长轴类零件的加工方法、刀具、切削用量三个方面详细阐述了细长轴的加工过程。实践证明,这种方法能够有效保证零件加工精度。

分段切割打捞落井钢丝技术的应用研究

随着油田的开发,大修井遇到的复杂情况越来越多。尤其是在井筒受到腐蚀的情况下进行钢丝落物打捞,出现复杂情况的可能性非常大,轻则导致工期加长,重则导致井筒报废。提出了一种大修井作业中处理落井钢丝的新工艺方法:穿过落井钢丝到井筒深处进行机械切割,实现分段打捞落井钢丝及油管的目的,降低大修井作业难度,大幅提高作业效率。在渤海油田某井成功应用,获得良好的效果,为今后大修井处理落井钢丝提供了新的思路。