磨料水射流切割微晶复合材料的工艺参数对光滑区粗糙度的影响

本文通过单因素试验,研究了磨料水射流切割微晶复合材料时射流压力、靶距、切割速度和磨料流量对光滑区粗糙度的影响规律,进行了正交试验,得出了磨料水射流各工艺参数对光滑区粗糙度影响的重要程度主次顺序,并且得出了最优工艺参数组合。试验结果表明:在磨料水射流切割微晶复合材料时,射流压力增加,光滑区粗糙度先减小后增加;靶距增加,粗糙度增大;切割速度增加,粗糙度增大;磨料流量增加,粗糙度减小。优化后的加工工艺参数为:射流压力260 MPa、靶距4 mm、切割速度144mm/min、磨料流量590 g/min。     

磨料水射流对硬质合金切割深度的试验研究

通过用高压磨料水射流对硬质合金进行切割,以单因素试验的形式分析了射流压力、切割速度、磨料流量、靶距对硬质合金材料切割深度的影响。在单因素试验的基础上,选定各因素的水平进行正交试验,通过极差分析对加工参数进行优化。结果表明:各因素对切割深度的影响主次关系依次为射流压力、切割速度、磨料流量、靶距;获得最大切割深度的最优工艺参数为:射流压力280 MPa、切割速度50.8 mm/min、磨料流量545 g/min、靶距5 mm,此时实测切割深度为0.70 cm,达到最佳效果。      

便携式磨料水射流系统切割X60钢的试验研究

磨料水射流切割技术能够满足油气储运设备设施应急抢修切割的需求。通过切割试验研究了便携式磨料水射流切割系统对管线钢的切割特性,得到压力、靶距和横移速度对切割深度的影响关系,提出了切割深度预测模型。结果表明:切割深度与切割压力成正比,与靶距和横移速度成反比。切割深度模型对切割结果预测的最大误差为15.04%,最小误差为0.87%,平均误差为5.98%,表明切割深度模型在一定参数范围内能够有效指导切割工艺的制定。     

基于高压纯水射流的45钢表面强化研究

目的对高压纯水射流强化后的45钢表面进行研究,分析工艺参数对强化表面残余压应力与表面粗糙度的影响。方法采用正交试验法研究射流压强、靶距、横移速度、进给量和循环次数对强化质量的影响。利用Minitab软件对试验结果进行分析,研究其影响规律,并探究最佳工艺组合。结果工艺参数对纯水射流强化表面残余压应力影响程度的主次顺序依次为:循环次数进给量压强横移速度靶距;工艺参数对纯水射流强化表面粗糙度影响程度的主次顺序依次为:压强循环次数进给量横移速度靶距;工艺参数对纯水射流强化表面质量影响程度的主次顺序依次为:压强靶距进给量循环次数横移速度。综合强化表面残余压应力与表面粗糙度,得到最优工艺参数:射流压强200 MPa、靶距10 mm、进给量0.5 mm、循环次数2次、横移速度100 mm/min。结论高压纯水射流对45钢的表面强化效果显著,所得强化表面残余压应力提升明显,但表面粗糙度提升不明显,表面粗糙度值低于1.1μm。     

丝锥刀具旋转磨粒流去毛刺和钝化抛光技术

目的 高效、低成本地消除丝锥、铰刀、钻头、铣刀等金属加工刀具磨削后产生的表面毛刺、亚表面烧伤等加工缺陷,实现刀具的高效钝化抛光。方法 基于磨粒流加工（AFM）技术,提出一种刀具旋转磨粒流抛光（R–AFM）原理和方法。通过模拟仿真方法获得优化的刀具运动轨迹,进一步研发可装夹40把刀具的多工位旋转磨粒流高效抛光专用设备;以高速钢丝锥为研究对象,选用新研制的GC磨料介质作为钝化抛光介质,采用正交实验设计法,通过极差分析和方差分析,探究工件转速、加工时间、磨粒粒径及磨粒质量分数等工艺参数对刃口钝圆半径的影响规律;再选用正交试验获得的工艺参数组合,采用自主研制的WS和GC磨料介质,分别对丝锥刀具进行钝化抛光试验,分析2种新型磨料介质的钝化抛光特性;最后,基于前面的实验结果和理论分析,优选刀具钝化抛光复合加工的工艺参数,并验证刀具的钝化抛光效果。结果 各工艺参数对刀具刃口钝圆半径的影响程度依次为刀具回转速度、钝化抛光时间、磨粒质量分数和粒度。高硬度的GC磨料介质具有材料去除率高、对刃口的钝化能力较强等特点。在保持切削刃锋利度的前提下,采用低硬度的WS磨料介质,其毛刺去除效果更好。采用优化的工艺参数...     

可溶性晶体性质对生物骨材料切削质量影响因素探究

为了弥补传统磨料水射流可能造成的磨料残存不利于组织愈合且存在毒害影响的不足，采用具有生物相容性的氯化钠、蔗糖和木糖醇3种可溶性晶体颗粒为磨料，通过改变横移速度和靶距对牛股骨进行切削，测量其表面粗糙度和切削深度，探究可溶性晶体性质对生物骨切削质量的影响。结果表明：氯化钠、蔗糖和木糖醇3种可溶性晶体颗粒作为磨料掺入射流束中，能够明显改善纯水射流切削生物骨材料的质量；可溶性晶体的密度、硬度、溶解性和晶体结构等性质对切削质量均有影响，在能够完全切透骨样的情况下，其中的密度差异表现最明显，密度小的可溶性晶体加工得到的骨样粗糙度更小；在不能够完全切透骨样的情况下，其中的溶解性差异表现最明显，溶解速度慢的晶体加工得到的骨样切削深度更大。在试验设计的参数条件下，3种可溶性晶体射流都能够完全实现生物骨材料的稳定切割，用密度最小的木糖醇颗粒为磨料切削时，在压力为280 MPa，横移速度为10 mm/min，靶距为1 mm时，表面粗糙度值Ra最小，Ra值为3.19μm；用溶解速度慢的蔗糖为磨料，在压力为280 MPa，横移速度为10 mm/min，靶距为1 mm时，最大切削深度值为47.15 mm。     

磨料射流铣削工艺参数优化

目的对表面粗糙度和材料去除率作为输出参数的磨料水射流铣削45#钢过程进行研究,旨在寻找最优加工参数。方法对射流去除材料机理进行了分析,设计并进行了以磨料粒度、射流压力、横向进给距离、靶距为加工工艺参数的田氏正交实验。采用Minitab对不同实验参数组合下磨料水射流加工45#钢的表面粗糙度、材料去除效率进行了数据分析,并从材料去除机理方面,对4种加工工艺参数对于铣削表面质量和材料去除效率的影响程度和影响趋势,以及各因素之间的交互作用进行了分析。结果对射流铣削面表面粗糙度影响较显著的因素是横向进给距离,射流压力次之;对于材料去除效率,磨料粒径的影响最显著,横向进给距离次之。结论综合材料去除效率和表面粗糙度值,选出最优加工参数:磨料粒径2000目,射流压力120~160 MPa,喷嘴横移距离1.0~1.5 mm,靶距约30 mm。     

基于LS-DYNA仿真的射流加工参数分析

目的通过LS-DYNA对磨料射流冲蚀切削进行仿真,研究相关工艺参数对切削参数的影响。方法采用磨料水射流对Al_2O_3陶瓷进行了单点冲蚀仿真和切削仿真研究,其中水和磨料粒子采用SPH方法建模,氧化铝陶瓷工件采用FEM方法建模,并通过SPH-FEM耦合算法,实现射流冲蚀切削过程的仿真。结果分析射流冲蚀过程仿真和切削过程仿真可知,射流加工前期,由于射流中磨粒碰撞与反弹,使壁面成不规则"V"型。初始阶段,切深随计算时间呈线性增加,同时壁面对磨粒产生制约作用,从而使加工处的孔深基本不再增加。由于磨粒在冲蚀处壁面底部的冲蚀作用,使凹坑底部宽度增加并迅速趋于稳定。同时切削仿真与冲蚀仿真也存在一定区别,主要由于切削过程设定了移动速度。结论将仿真结果与实验结果进行比较可知,切削深度随着泵压的增大而成线性增大,切深随磨料流量的增大而增大,随靶距和横移速度的增大而减小。其中切深与磨料流量、靶距、横移速度均为非线性关系,工件最大切深与计算时间不呈线性关系增长。     

磨料水射流切割YW1硬质合金深度预测模型

研究旨在为硬质合金的加工提供一种新方法,试验通过高压磨料水射流切割YW1硬质合金,以单因素试验分析了射流压力p、切割速度v、靶距L以及磨料流量Q对光滑区切割深度的影响,并分析了切割断面质量。结果表明:单因素试验中,最大切割深度的参数分别为:压力280 MPa,切割速度1 mm/min,靶距6 mm,磨料流量499 g/min;切割断面分为3层:光滑区、波纹区和破碎区。结合单因素和正交实验数据,以BP神经网络理论为基础,利用MATLAB建立了光滑区切割深度预测模型,经验证所建立的模型绝对误差为0.004 2~0.553 8 mm,相对误差平均值为11.5%。     

金刚石刀具的研磨工艺参数模型

本文基于二次回归分析的试验方法，对分别以（110）和（1130）晶面为刀具前、后刀面的金刚石刀具进行了研磨工艺实验，建：立了对应的研磨工艺参数模型，该模型可以用于预报研磨所能得到的刃口半径值以及计算对应丁特定刃口半径值的参数组合；通过比较一次回归项系数，得到了研磨方向、研磨速率、研磨压力及磨粉粒度对刃口半径值的影响因子，分别为：0．282，0．082，0．121及0．515；利用单一因素分析分别画出了研磨方向、研磨速率、研磨压力及磨料粒度与刃口半径值的关系曲线；以最小刃口半径值为目标，使用多元分析方法，获得了最优研磨参数组合，试验验证结果与计算值相符。     

用运动合成法实现钻尖的刃磨

将运动合成法用于钻尖刃磨的研究,在分析运动合成机理的过程中,建立了钻尖的位姿方程,应用运动插补实现钻尖的刃磨.该方法提高了钻尖刃磨的自动化程度,保证了刃磨质量.     

加工中心换刀装置换刀位置的设置与高效率换刀方法的研究

CNC加工中心在加工过程中需要频繁换刀并设置换刀装置的换刀位置。换刀位置的设置和换刀方法的选择是加工中心加工中重要的操作内容,其精度和快速性将直接影响加工效率。为了提高加工中心的加工效率,从实用角度介绍了换刀点的设置方法和高效率换刀方法。     

微细铣削中刀具侧刃磨损试验研究

随着科学技术的发展,微小零件广泛应用于各个领域,而微细铣削技术变得越来越重要。在微细铣削中,对刀具磨损的研究占有重要地位。采用直径1 mm的TiAlN涂层平头铣刀,针对微细铣削黄铜H59时的刀具侧刃磨损进行试验研究。发现随着铣削长度的增加,侧刃磨损量呈上升趋势。切削长度为200 m时,两组试验的磨损带宽度变化由快变慢,出现变化临界点。对刀具磨损形式与机制进行分析,发现刀具出现涂层脱落、刀尖钝圆半径变大和微崩刃现象,分析其发生机制为磨粒磨损与粘结磨损。以侧刃后刀面磨损带宽度为试验指标进行正交试验,研究铣削参数对刀具侧刃后刀面磨损的影响主次顺序及最优参数组合。结果表明:每齿进给量、轴向切深、主轴转速和径向切深对刀具磨损的影响依次减少;试验所得最优参数组合为f_z=2μm/齿,a_p=0.3 mm,n=60 000 r/min,a_e=0.15 mm。     

数控车削中刀尖圆弧过渡刃对车削圆弧的影响及处理方法的研究

带刀尖圆弧过渡刃的车刀在数控车削中得到广泛的使用,但在车削圆锥面和圆弧面时容易产生欠切、过切现象.本文阐述了带刀尖圆弧过渡刃的车刀车削圆弧时产生欠切、过切现象的原因,并以广州数控系统GSK980TA数控车床为例来分析,提出了改进措施,达到零件加工精度的要求.     

一种固定刀库加工中心的换刀控制

介绍一种固定刀库加工中心的换刀控制原理及换刀程序。     

Tool life determination based on the measurement of wear and tool force ratio variation

Non-linear regression analysis techniques are used to establish models for wear and tool life determination in terms of the variation of a ratio of force components acting at the tool tip. The ratio of the thrust component of force to the power, or vertical, force component has been used to develop models for (i) its initial value as a function of feed, (ii) wear, and (iii) tool lifetimes. Predictions of the latter model have been compared with the results of experiments, and with predictions of an extended Taylor model. In all cases, good predictive capability of the model has been demonstrated. It is argued that the models are suitable for use in adaptive control strategies for centre lathe turning.     

Workpiece and Tool Handling in Metal Cutting Machines

Recently many researchers have focused substantial efforts on understanding the cutting process in mechanics, capability and design. Advances in machine performance with research towards high performance cutting (HPC) and high speed cutting (HSC) have led to improved tool properties and application of advanced materials. Because of that, primary processing time has been successfully reduced, which leads to the need for re-focusing on reduction of secondary processing time. Minimizing the time for workpiece and tool changing, re-positioning, workpiece handling, and tool handling systems shift attention towards improvement of these systems which are currently installed in various metal cutting machine tools. This paper presents an approach for the assessment of the technological effectiveness of workpiece and tool handling systems for metal cutting machine tools, gives an overview of the state of the art of these systems, surveys recent developments and elaborates requirements for future systems.     

刀具自动补偿系统的改造

FANUC-POWER MATE-H 系统是性能可靠、控制灵活、具有多轴伺服控制功能的数控系统,是当今世界尤其是亚洲国家广泛使用的数控系统.本文介绍了利用两套FANUC数控系统连杆半精镗-精镗自动线L678刀具补偿数控系统进行改造的过程及其应用效果,并根据刀具磨损线性化补偿对提高加工工件的CP值进行了讨论.     

21世纪数控机床刀具材料的发展

论述数控机床刀具材料应具备的基本条件,介绍数控机床刀具材料的种类、特性和研究与应用等方面的内容,并阐述刀具材料的发展方向.     

高性能数控机床刀具夹头的研究

为适应高速切削精密加工技术的要求,对高性能数控机床刀具夹头提出更高的要求。研究高性能数控机床新型刀具夹头——静压膨胀式刀具夹头、热装式刀具夹头和三棱变形夹头的结构原理、技术特点和使用要求等。