高速铣削薄壁铝合金表面粗糙度的实验分析及应用

为提高高速铣削铝合金薄壁件的表面质量,发挥高速加工的优势,以铝合金薄壁件为加工对象,采用单因素实验方法,研究切削速度、每齿进给量、径向切深和轴向切深对表面质量的影响规律,得到优化的切削参数,为合理选择高速切削加工参数提供依据.     

薄壁零件的铣削加工稳定性研究

为控制薄壁结构零件加工过程中的变形和切削振动,在考虑刀具和工件两个方向的自由度的基础上,分析、建立了薄壁零件的动态铣削模型.针对2A12铝合金薄壁结构零件,利用Mikron高速加工中心和相关仪器,通过铣削力实验和模态实验,分别测得特定刀具和工件系统的动态铣削力系数和模态参数,从而绘制出高速铣削薄壁零件的稳定性叶瓣图,得到了不同径向切深条件下的极限轴向切深,并通过试验进行了验证.这种方法可用于相关薄壁零件加工时合理选择切削用量.     

钛合金Ti6Al4V高速铣削三维有限元仿真分析

文章基于有限元分析软件ABAQUS,针对钛合金Ti6Al4V的高速铣削过程,建立了更加真实的三维有限元模型,模拟出切屑的形成过程,得到了铣削过程的应力分布云图、铣削温度分布云图以及铣削力曲线,并通过铣削力实验验证了所建立有限元模型的正确性。最后基于该有限元模型研究了不同切削参数下铣削力的变化规律,结果表明:铣削力随着轴向切深ap,径向切深ae,每齿进给量fz的增大而增大,但各参数对进给力Fx影响最大,径向力Fy次之,对轴向力Fz影响最小。而随着切削速度vc的增大铣削力变化很小。其中对铣削力影响主次顺序是:轴向切深ap每齿进给量fz、径向切深ae切削速度vc。     

高速铣削P20模具钢铣削力建模及试验研究

采用响应曲面试验法对P20模具钢进行高速铣削试验,建立了铣削力与铣削速度、每齿进给量、轴向切深和径向切深之间的预测模型并进行了显著性的检测,且对比预测结果与实测数据,验证了该模型的准确性.通过对响应曲面及其等高线图的分析,得出铣削用量对铣削力的影响规律.     

7075-T651铝合金铣削参数与刀具几何参数的多目标同步优化方法

目的 降低铣削力和铣削热,以减小7075-T651铝合金工件的加工变形,并提高金属去除率。方法 提出一种面向2类参数（铣削参数和刀具几何参数：转速、进给量、径向切深、轴向切深、前角、后角）旨在实现多个目标（铣削力、铣削温度和金属去除率）同步优化的方法。基于偏最小二乘法回归模型和7075-T651铝合金工件铣削有限元仿真模型,建立关于2类参数的铣削力、铣削温度及金属去除率的函数关系,并采用8种典型多目标优化算法进行求解。结果 通过Pareto前沿曲面的可视化和HV性能指标,筛选出适合解决本文问题的优化求解算法,获得的部分铣削参数,转速为5 966.30 r/min,进给量为0.08 mm/z,径向切深为4.53 mm,轴向切深为4.99 mm。刀具几何参数分别为前角17.95°、后角2.00°,此时对应的铣削力为232.12 N、铣削温度为22.56℃、金属去除率为33.08 mm3/min。结论 上述优化结果可实现较低铣削力和铣削温度以及较高金属去除率等综合控制目标,对7075-T651铝合金工件铣削加工时降低工件变形量和提高加工效率等方面具有实际应用价值。     

数控加工的铣削噪声建模

针对合金钢MAT125,采用多因素正交试验方法进行数控加工铣削噪声实验,并用逐步回归分析方法建立铣削噪声模型。对实验数据进行极差和方差分析,得出各因素对切削噪声的贡献大小依次为轴向切深、进给量、径向切深、主轴转速,显著性大小依次为轴向切深、进给量、径向切深,为数控加工切削参数的合理选择提供依据。     

立铣刀高速加工铝合金铣削力试验研究

采用多因素正交试验法进行铝合金铣削试验，测得了硬质合金立铣刀的铣削力。使用回归分析法获取了铣削力经验公式并验证其可靠性。与传统经验公式不同，切削速度独立成为一个因素。该公式确定了切削深度，切削宽度，切削速度，进给速度等切削参数对切削力的影响程度，并为设计刀具和选择切削用量提供了依据。     

高速铣削LF21铝合金铣削参数对铣削力影响规律的研究

采用正交实验法研究了LF21铝合金在进行平面铣削时铣削力与铣削参数之间的影响关系,试验结果的方差分析表明,在试验所采用的切削参数范围内,背吃刀量对铣削力的影响最为显著,另外切削速度、每齿进给量以及背吃刀量分别与切削速度和每齿进给量之间的交互作用等对铣削力也有显著性影响.通过直观分析得到使铣削力小且加工效率高的参数组合为高转速(高切削速度)40 000r/min、小的每齿进给量0.03min/齿和小的背吃刀量0.5mm.在分析铣削参数对铣削力的影响规律基础上,建立了LF21铝合金在试验参数范围内铣削力与切削速度、每齿进给量和背吃刀量之间的数学模型.     

一种航空铝合金铣削力模型的试验研究

基于航空铝合金材料7050-T7451的机械加工性能,理论上分析了航空薄壁件加工变形机理。通过四因素、四水平回归正交试验法确定铣削加工过程中切削力的力学性质和相关参数,根据铣削力形状特征建立了数控加工铣削力力学数值计算模型。采用合理的平均力试验验证了模型的有效性,为进一步研究航空铝合金数控加工变形提供了可靠的边界条件。     

钛合金TC4高速铣削参数对铣削力的影响研究

钛合金高速铣削因其高效率、高质量、小变形等优点,广泛应用于航空、航天、船舶、军工制造等行业。针对难加工材料TC4(Ti-6Al-4V)的高速铣削加工技术,开展了铣削深度、铣削宽度、每齿进给量、主轴转速的四因素三水平正交试验,分析各铣削参数对铣削力的影响。实验过程中将铣削力分解为切向铣削力、径向铣削力和轴向铣削力,采用多元线性回归分析法,建立了各向铣削力模型,并进行了显著性检验。为验证模型的准确性,设计了新的加工实验进行验证。实验结果表明:该模型准确度高,能够预测铣削过程中的各向铣削力。     

基于UG数控铣削加工有关参数的优化研究

论述了铣削加工斜面和圆弧面时影响残余高度的有关因素。针对球铣刀铣削加工斜面和圆弧面,根据表面残余高度的计算公式,推出相邻两刀铣削深度的计算公式,解决了UG编程时的铣削深度设置问题,在保证加工表面要求的残余高度条件下,使数控加工效率更高,这对实际的数控加工具有指导意义。     

基于正交试验7050-T7451航空铝合金材料铣削力的研究

高速铣削广泛用于航空铝合金材料的加工,本文以7050-T7451铝合金材料为试验对象,综合运用正交试验方法和单因素试验法分析研究了铣削该铝合金材料时,铣削速度、铣削深度、铣削宽度和每齿进给量四个因素对铣削力的影响规律,并通过多元线性回归分析得出铣削力的经验公式。研究结果发现铣削深度对铣削力影响最大,其次为每齿进给量和铣削宽度,而影响最小的是铣削速度。铣削力随铣削深度的增大而显著增大,而随着铣削速度的增大,铣削力的变化不明显。     

精铣椭圆斜孔固定循环功能的实现

用球刀层切法精铣椭圆斜孔时的刀心轨迹是一个包含下刀高度变量和椭圆转角变量的参数方程,据此参数方程可用2个嵌套的循环语句编写宏程序,并实现程序的参数化,然后设置成铣椭圆斜孔固定循环G代码,用于精铣椭圆斜孔和圆台形孔的数控编程。     

基于正交试验TA15钛合金铣削性能研究

铣削广泛应用于航空钛合金产品的加工制造,合理选择铣削参数对保证其加工精度和表面质量具有重要意义.采用TA15钛合金作为试验材料,运用正交试验方法,分析研究铣削该钛合金材料时铣削力随铣削速度、每齿进给量、铣削深度和铣削宽度四个因素变化的规律,通过多元线性回归分析得出铣削力的经验公式,并通过单因素试验验证了该公式的正确性,研究结果对指导钛合金材料的实际生产具有重要的意义.     

面齿轮高速铣削表面粗糙度建模与实验分析

根据对面齿轮高速铣削齿面表面粗糙度的形成机理,分析了面齿轮高速铣削加工中的面齿轮齿面方程,建立了面齿轮高速铣削加工中的铣刀运动轨迹方程。根据高速铣削加工过程中球头铣刀刀刃实际扫成面的交点方程的坐标系,求出高速铣削残留高度。根据球头铣刀受力偏心和弯曲变形,求出面齿轮高速铣削瞬态铣削高度,进而编写M文件计算不同参数变化时对表面粗糙度的影响,通过计算值与实测值的对比,其最大误差在12.8%,结果表明,粗糙度数学模型计算值和实测值基本一致。     

涡轮叶片切削参数研究与仿真

为解决涡轮叶片可选加工参数较多、加工质量与效率难以保证的难题,提出一种涡轮叶片的五轴加工工艺。利用解析分析的方法建立切削力理论模型,对比验证切削力经验公式的模型精度。结合工件受力变形有限元模型,选取优化后的切削参数,并利用可视化软件实现对叶片无偏摆点铣与侧铣程序的编制与仿真。可视化仿真结果表明：该加工工艺及参数下,可获得加工精度较高的叶片表面;点铣法加工精度较高,通用性强,与侧铣法相比效率较低。铣削试验结果表明：仿真表面结果与试验表面在变化规律上吻合良好,证明了所提工艺与参数的有效性,提升了涡轮叶片的制造精度与效率。     

NUMERICAL SIMULATION OF EXTRUSION OF COMPOSITE POWDERS PREPARED BY HIGH ENERGY MILLING

Based on the characteristic of high energy milling and the micromechanics of composite material.a plastic constitutive equation is implemented for milled composite powders.To cheek the equation,the extrusion of Ti/Al composite powders prepared by high energy milling was wimulated.It was from the numerical analysis that the predicted extrusion pressure mounted up with milling time and extrusion ratio increasing.which was perfect agreement with experimental results.     

骨手术中皮质骨铣削力的有限元仿真研究

骨铣削是开颅手术和骨科手术中的必要步骤,铣削力过大会导致铣刀断裂、骨组织周围发生裂纹等问题,从而导致手术过程受到影响。使用ABAQUS仿真软件对四刃立铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真并验证模型的正确性。基于仿真模型设计中心复合实验,通过响应面法得到铣削力的二次回归方程,探究铣刀转速、进给量和铣削深度对铣削力的影响。研究结果为骨科手术中合理设定铣削参数提供参考,二次回归方程作为预测模型也为手术中控制铣削力提供可能。     

复合涂层刀具加工RuT500的铣削力研究及参数优化

为探究和改善蠕墨铸铁RuT500的铣削力，基于单因素试验，选用TiAlN/AlCrN、TiCN/Al₂O₃复合涂层硬质合金刀具对RuT500进行铣削加工，结合响应面探究涂层和铣削参数对RuT500铣削力的影响规律，并进行了铣削参数优化。结果表明：相比于TiAlN/AlCrN复合涂层硬质合金刀具，TiCN/Al₂O₃复合涂层硬质合金刀具铣削RuT500时会产生更大的铣削力；对蠕墨铸铁铣削力影响最显著的因素是背吃刀量，其次是进给量，铣削速度对蠕墨铸铁铣削力的影响程度相对较少；铣削参数交互作用对铣削力的影响具有一定的显著性；取较大的背吃刀量a_p、适当的进给量f和较大的铣削速度v_c时，可以获得较低的铣削力F和良好的加工效率。