高速切削加工锯齿形切屑形成机理研究

高速切削高温合金材料时,采用单一变量原则,对改变刀具前角参数所得锯齿形切屑进行宏观、微观形态研究,记录加工过程产生的切削力和切削温度数值,实现高速切削加工锯齿形切屑形成机理研究。通过分析锯齿形切屑的形成结果,比较高速切削加工中不同切削参数对锯齿形切屑的影响,探究不同切削参数与切削力之间关系,间接得到切削力与锯齿形切屑形成的关系;通过分析高速切削下锯齿形切屑金相组织与切削温度,得出材料在第一变形区先靠近刀尖部位容易被破坏。     

难加工材料的新型加工技术研究

通过大量的理论与试验,针对难加工材料的特点,从材料本身的切削加工性、刀具材料的选用、切削液的使用和机械加工等方面提出了改善难加工材料切削加工性的方法及新技术新工艺,对难加工材料的切削加工有一定的帮助和指导作用。     

错齿BTA深孔钻削40CrMoA的切屑形态分析与研究

切屑形态是影响深孔加工排屑的关键性因素。通过对40Cr Mo A进行钻削的过程,研究错齿BTA深孔钻3个切削刃(中心刃,中间刃和边刃)产生的切屑形态,计算切屑的变形系数;分析在同一切削条件下错齿BTA深孔钻产生3种不同切屑形态的原因,为深孔钻削40Cr Mo A切削参数以及刀具的优化打下基础。     

磨具磨削时被加工表面微观形貌的研究

用近似旋转椭圆体单一磨削微粒切削被加工表面的模拟方法,展示微观切削过程中,被磨削表面的参数变化规律,确定磨削加工过程中磨具材料单位体积中磨削微粒数量Z、磨削微粒前面切削刃面积、切屑厚度的计算方法;提出切削中材料分离过程和变形过程所在变形区厚度的定义。     

Ti-6Al-4V合金电脉冲辅助车削加工实验研究

针对钛合金材料切削加工困难,将电脉冲引入到Ti-6Al-4V合金的车削加工中,研究了电脉冲对主切削力、表面加工硬化及加工质量的影响,并借助三维数字显微镜和扫描电子显微镜对切削表面、切削变形层和切屑的微观形态进行观察。结果表明：相比于普通车削,当平均电流密度为1.11 A?mm^-2、最大电流密度10.19 A?mm^-2和频率为300 Hz时,电脉冲辅助车削Ti-6Al-4V合金可使主切削力下降27.3%,表面加工硬化减小16.6%,轴向表面粗糙度降低18.7%。该研究结合电致塑性理论,对电脉冲辅助车削加工的作用机理做出了解释。     

矿用钻杆接头螺纹加工切屑形成试验研究

针对矿用钻杆接头螺纹加工切屑缠绕刀具的问题进行接头螺纹切屑形成的研究,设计切削参数的正交试验,并结合金相显微镜对切屑微观形貌观察,分析得到了切屑的锯齿微观形貌随切削用量的变化规律,并通过锯齿形貌与切屑形成过程中切削力、切削热的关系,得到了切削力、切削热与切削用量的变化规律。切屑形成实验为接头加工质量提供可靠保证,并对进一步研究切削机理、科学地选择工艺参数具有重要指导意义。     

钛合金切削加工性综述

介绍了钛合金的类型、性能和用途 ,并对其切削加工性进行了综合分析和探讨。     

高速车削Ti-6Al-4V的有限元仿真研究

采用有限元分析软件AdvantEdge FEM,对钛合金Ti-6Al-4V的车削加工过程进行了三维有限元仿真,并根据仿真结果分析研究了刀具、切屑及工件的温度场分布,刀-屑接触区和工件已加工表面切削温度随切削速度的变化规律,以及三向切削力随切削长度和切削速度的变化规律,分析了Salomon假设的真实性,为深入研究切削机理提供了有益的参考。     

难加工材料的切削加工技术研究

针对难加工材料的特点,从改善难加工材料的切削加工性入手,介绍了如何选择合理的刀具材料、刀具结构及几何参数、刀片夹固形式、切削用量、切削液等来使传统的机械加工方法得以进行;并提出了采用非常规的切削方法及特种加工方法进行切削加工的     

基于正交试验的钛合金TC4切削参数的优化设计

钛合金TC4是机械生产制造领域重要的材料,其生产质量和加工效率对机械制造业有着重要的影响。为减小钛合金TC4的加工磨损,提高其加工精度和生产效率,采用正交试验法对其切削参数进行优化,以获得最合理的切削参数。首先,对钛合金TC4的切削参数进行正交设计,然后建立钛合金的切削有限元模型,根据设计的切削参数进行切削仿真,最后确定最优切削参数。     

铝硅合金化法回收利用晶体硅切割废料研究

为实现晶体硅切割废料的回收利用,以晶体硅切割废料为原料,引入冰晶石作溶剂,采用熔配法在1150℃的熔炼温度下制备出了Si含量16.06%的铝硅合金。产品的XRD、SEM/EDS、金相结构等表征结果表明合金成分单一,组织均匀,结构清晰。进一步对反应机理进行研究,发现冰晶石熔盐将切割废料均匀分散并将其表面的SiO2溶解,与后续加入的Al进行熔盐内铝热还原反应,暴露出来的Si和过量的Al液在相界面接触,Si最终进入Al液形成铝硅合金。     

陶瓷刀具在硬质材料加工中的应用

介绍了陶瓷刀具的特点 ,并再此基础上分别阐明陶瓷刀具加工淬硬钢、高锰钢铸件和铬基合金的应用。通过采用LT5 5陶瓷刀具切削铬基合金的切削试验 ,研究了LT5 5陶瓷刀具切削铬基合金的切削性能 ,并得出陶瓷刀具LT5 5切削铬基合金时比较理想的切削参数。     

镁合金的激光加工现状与发展

综述了激光在镁合金加工中的应用现状, 介绍了镁合金激光加工设备、工艺技术, 并对镁合金激光加工技术的发展进行了展望。激光焊接可以获得组织细小、性能优良的镁合金焊缝; 激光表面熔凝、合金化以及激光熔覆等表面改性工艺可提高镁合金的硬度、耐磨性和耐腐蚀等表面性能; 激光切割可以实现镁合金的高速高质量切割加工。因此, 镁合金的激光加工技术具有广阔的应用前景。     

Working hard rocks with a bucket-wheel excavator

Summary During excavation of hard rocks, as in that of cohesive soils, the required cutting force rises linearly with the thickness and cross-sectional area of the slice, while the specific cutting force K_f and specific energy consumption of the excavation process decrease according to a hyperbolic law. Increase of the platform rotation rate, and hence of the slice width, within the rated speed regulation limits (20–30 m/min), causes a slight increase in the cutting force. The energy consumption of coal cutting in horizontal slices is about 20% higher than when the excavator wor in vertical slices. During excavation of horizontal slices, the dynamicity coefficient and nonuniformity of load application are 15 and 25% higher, respectively. The lateral component of the cutting force averages 0.1–0.4 of the peripheral component, and in certain case reaches 0.5–0.6. Large values of the lateral component of the cutting force correspond to the excavation of thin horizontal slices. The radial component of the cutting force is 30–100% of the peripheral component, while its maximum value reaches 140–180%. The peripheral component of the cutting force per single bucket varies with underbench height in accordance with the theoretical law; maximum cutting force is reached at the moment when the slice is being cut level with the rotor axis. The duration of action of the cutting force also approximately corresponds with the theoretical value but is limited by the actual angle of contact with the face. Central Communications Scientific Research Institute, Moscow. Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 1, pp. 64–68, January–February, 1968.     

超声波辅助PDC切削齿振动破岩仿真分析

PDC钻头在软至中硬地层钻进时具有钻速高、使用寿命长、设计灵活等显著优点,在钻井领域中的需求量逐年增加。而超声波钻进作为一种新型碎岩技术,由于在钻进过程中具有穿透能力强、钻进效率高等优点而获得了广泛关注。以超声波振动辅助PDC钻头破岩有望取得良好的钻进效果。为此,基于线型Drucker-Prager模型,利用ABAQUS软件建立了超声波辅助PDC钻进振动切削岩石的二维有限元模型,分析了不同超声波振动频率下PDC钻进破岩比功和切削力的变化规律,比较了超声波振动切削与常规切削岩屑形成过程的差异。研究结果表明,当激励频率从20 kHz至40 kHz增长的过程中,破岩比功与平均切削力都呈现先减少后增加的变化趋势,即存在一个最优频率位于25~30 kHz间,使破岩比功最小,钻进效率最高;超声波辅助振动切削的破岩方式与常规切削的塑性破坏不同,主要以脆性破坏为主,其切屑形成过程共分为4个阶段,且切削力保持为零的阶段较常规切削更为明显;当激励频率接近岩石固有频率时,超声波振动切削的平均切削力较常规切削小20.5%,并更易产生大块岩屑,使岩石产生更多体积破碎,从而提高破岩效率。     

清远某废胶渣中铜等金属的选矿回收试验

清远市某废胶渣中含有铜单质及其与铁、铅、锌、锑、锡的合金,这些金属主要以长条状或片状被塑料和橡胶包裹。为充分回收该废胶渣中的金属,在比较了球磨机、振磨机和切割粉碎机粉碎废胶渣、剥离金属效果的基础上,采用摇床重选、浮选、涡电流分选和静电分选工艺对切割粉碎产物中铜的回收效果进行了比较。结果表明：切割粉碎机的粉碎、剥离效果较好;静电分选的分选效果较好;采用2粗1精开路静电分选流程处理试样,可获得铜品位52.72%,金属元素累计含量接近90%,铜回收率78.31%,碳、硫含量很低的铜精矿。切割粉碎-筛分-静电分选工艺是废胶渣中有价金属的高效回收工艺,不仅有较好的经济效益,而且有显著的环境效益。     

纵轴式掘进机截割功率预测方法与试验验证

为了对纵轴式掘进机在不同工作条件下的截割功率进行预测,采用N.Bilgin在单齿破岩试验方面的结论,分析了截齿与岩石的相互作用过程,研究了定相关和欠相关状态下截割功率的计算方法并建立了相应预测模型。用EBZ260W掘进机对单轴抗压强度为(74±8) MPa的人工岩体进行横摆和升降6个步骤截割试验后发现,升降过程中掘进机对应的截割功率较大,其中向上截割过程最大值达254.1 kW,其余各试验步骤对应的平均截割功率约为掘进机额定功率的20%。按照相似试验条件对各步骤对应的截割功率进行预测计算,通过回归分析发现截割功率预测结果与试验数据线性相关,其最大值和平均值的相关系数分别为0.985和0.982,对应预测公式拟合度达到96.95%和96.34%。研究结果表明,基于单齿破岩试验的截割功率预测模型适用于对纵轴式掘进机的实际截割性能进行预测。     

采煤机工作面截割试验分析

由于当前针对采煤机的有关研究中,缺乏来自工作面现场的截割载荷研究。因而从分析螺旋滚筒主要截割载荷的角度,对具有记忆截割功能的采煤机在人工示教截割试验阶段拾取的截割电流和牵引转矩信号及螺旋滚筒主要截割载荷进行了分析。对采煤机螺旋滚筒截割含有不同煤岩界面煤层时载荷特征地分析表明：采煤机截割力响应信号的均值特征能真实反映截割介质的本质差别;采煤机实际工作过程中,在各典型截割工况下,螺旋滚筒截割力响应信号服从正态分布,且在正常截割工况下,截割力响应信号的方差最小,即截割力响应信号的波动最小;滚筒高度和截割状态持续时间可用于滚筒截割状态的精确识别;截割功率约占总消耗功率的70%。     

MG400/920-WD采煤机的改进

介绍了MG40 0 /92 0 -WD采煤机的使用性能 ,指出了它的独到之处 ,同时也对实际使用中出现的问题进行了分析 ,对采煤机的截割部、行走部、电控部进行改进