金刚石框架锯锯切研究(Ⅸ)-锯条张紧变形和应力的有限元分析

本文对国内外锯切张紧力的理论和测量研究结果、锯条的失稳倾斜进行了全面的综述，然后根据锯切力研究的数据，采用有限元法对不同加工条件下锯条锯齿焊接根部受力和锯条的变形等问题进行了研究。结果表明，在锯切过程中锯条与结块焊接边缘两侧出现应力最大值，因此较易产生疲劳裂纹；锯条的挠度随偏心力的增大而增大；不同结块位置上的锯条受到的力和变形是不同的；在通常的切削过程中，张紧力的存在可以保证锯条的刚性，但不可能因为锯条张紧力和切削力的抵消作用，使得锯条呈现直线状并切削。仅仅在合适的加工条件下，锯条在切削段的局部区域可能表现为相对较为平直和良好的切削接触状态。     

20MnCr5在干切削和微量润滑条件下的研究

合金结构钢20MnCr5淬透性较好,热处理变形小,低温韧性好,切削加工性能良好,但焊接性较差。可作渗碳件和截面较大、负荷较高的调质件,如齿轮、轴类、蜗杆、套筒、摩擦轮等。干切削和近干切削彻底消除或者极大的减少了冷却液的使用,减少了工业污染,起到了保护环境的作用。论文对合金结构钢20MnCr5在传统乳化剂、干切削和微量润滑条件下进行切削实验,从而比较不同切削参数和润滑方式以及含硫量对刀具所受机械载荷、刀具磨损和工件表面质量的影响,以获得合金机构刚20MnCr5的干切削和近干切削和在微量润滑条件下的性能,为实际的生产加工积累和提供基础数据。     

28MnCr5齿轮钢高温力学性能的研究

在Gleeble-1500热模拟实验机上对28MnCr5齿轮钢进行高温拉伸实验,得出了28MnCr5钢试样第III脆性温度区分别为600~950℃,并用扫描电镜分析了塑性区与脆性区的断口形貌。晶界滑移则是28MnCr5产生脆性最低点的原因。     

金刚石框架锯锯切研究(Ⅵ)--在实验机上模拟框架锯锯切过程

测定金刚石框架锯锯切切削力，金刚石结块磨损和锯条变形等是十分重要也是非常困难的。在前面对锯切运动，锯切机理，锯切切削力和金刚石结块磨损研究的基础上，介绍了一种在实验室里用小型框架锯切实验机模拟框架锯锯切过程的实验方法，比较了用单锯条三节块和单锯条单结块锯切石材的实验结果，优选了结块分布间距，与金刚石框架锯锯切加工实验结果的比较表明，在实验机上用单锯条三节块锯切石材时，测量得到的处于中间的金刚石结块的切削性能，可以较好地反映实际加工中金刚石结块的切削状态，利用这一结果，可快速地通过简单的实验，评价金刚石锯条在实际加工中的切削力和金刚石结块磨损特性，其误差在20%以内。     

ZL101A铸造铝轮毂断裂失效分析

摩托车铝轮毂在使用过程中发生断裂。采用断口分析方法对其断裂原因进行了分析。结果表明，ZL101A铸造铝合金零部件并未严格按照设计要求的热处理工艺进行加工，孔洞和成分偏析等缺陷以及大量的针状Si相和B(Al9Fe2Si2)相的存在，降低了材料的力学性能，是造成断裂的主要原因，摩托车铝轮毂断裂为一典型的脆性解理断裂。     

合金元素的变化对20MnCr5钢齿轮渗碳淬火后性能的影响

为探究合金元素变化对渗碳淬火齿轮性能的影响规律,以20MnCr5低碳合金钢制齿轮为研究对象,利用JMatPro软件计算得到两种含不同合金元素的20MnCr5钢的材料性能参数;基于有限元方法开展齿轮渗碳淬火模拟分析,根据实际热处理工艺路线,建立渗碳淬火过程的数学模型,通过COSMAP软件模拟了齿轮的渗碳淬火热处理工艺过程,对比分析合金元素变化对渗碳淬火20MnCr5钢齿轮的温度场、组织场和硬度场的作用结果。研究表明,模拟值与试验值具有较好的一致性。温度场和渗碳层对合金元素含量的变化反应不明显,而渗碳淬火后的组织分布和硬度分布受C、Mn、Cr、Al等合金元素变化的影响较大。     

20MnCr5齿轮钢裂纹缺陷分析

本钢特钢厂生产的出口20MnCr5齿轮用钢在轧制成圆钢时出现了严重的表面纵向裂纹,文章分析了纵向裂纹缺陷的形态以及成因:前期高温装炉只是产生纵裂的诱因,连铸坯上存在成分偏析带是造成钢材纵裂的根本原因,后续轧制促进纵裂形成和扩展。根据造成裂纹的原因采取针对性的措施,保证齿轮钢20MnCr5的高效稳定生产,所做分析具有一定的推广应用价值。     

球化退火工艺对渗碳用16MnCr5钢奥氏体晶粒度的影响

为研究16MnCr5钢热轧盘条改制过程中的球化退火对其奥氏体晶粒度的影响，对热轧盘条试样及分别在700、720、740、760、780℃保温5 h的等温球化退火试样进行940±5℃保温1 h水淬处理，测试试样的奥氏体晶粒度并对比分析。结果表明，通过轧制过程采用“双高”工艺(加热温度1200～1250℃,精轧温度950～980℃)及800～600℃之间快冷(采用风冷，冷却速度≥10℃·s^-1),保证铝、氮原子处于固溶态，晶粒度检测前的热处理过程中AlN均匀细小析出，使得16MnCr5钢奥氏体晶粒细小均匀。当在700、720℃进行球化退火时，AlN质点均匀细小析出，虽然发生Ostwald熟化长大，但仍小于临界半径，奥氏体晶粒仍细小均匀；随着退火温度的进一步升高，第二相粒子发生Ostwald熟化长大，局部区域的第二相粒子超过其临界半径，局部奥氏体晶粒异常长大而出现混晶。实际生产中，为获得均匀细小的奥氏体晶粒，同时获得良好的球化组织及力学性能，16MnCr5钢采用720℃进行球化退火。通过以上控制轧制过程及球化退火工艺，可实现16MnCr5钢的奥氏体晶粒度7.5～7级，满...     

27MnCr5钢汽车半轴齿轮等温退火工艺改进研究

研究了脱碳层深度对27MnCr5钢汽车半轴齿轮渗碳淬火回火后容易破碎现象的影响。结果表明,采用脉冲真空电阻炉进行等温退火,使用充氮换气的方法来取代甲醇保护气氛介质,能有效控制脱碳层深度,齿轮断裂的现象得到了有效解决。     

双金属锯条热处理工艺

双金属锯条齿部采用W6Mo5Cr4VZ高速钢，背部采用50CrMnV钢，结构如图1所示。将两种材料用电子束焊接成一体即成双金属钢锯条，是目前锯条生产的一次革命，解决了碳钢锯条不耐磨，高速钢锯条容易扭曲、弯曲折断的问题。在使用过程中，切削锋利、耐磨，而且扭曲、弯曲时不会折断，大大提高了锯条的使用寿命。双金属钢锯条热处理工艺的关键在于如何克服锯条淬火时引起的弓形弯、锯齿脱落、锯条的平面弯曲以及锯条在高温加热时的氧化问题。双金属锯条焊接时易成弓形，国内焊接弓形弯控制在0～0．smm。另外由于两种材料的马氏体比容不一样，…     

基于宏程序的冶金锯片数控加工方法

新型硬质合金齿圆锯片在钢铁行业中的应用越来越广泛,传统的加工方法已不能满足当前的生产效率及加工精度的需求。提出基于宏程序的卧式加工中心对冶金锯片的数控加工方法,分析了加工工艺,阐述了宏变量的定义,编制了结构化的宏程序,实现了数控宏程序与制造工艺的巧妙结合。利用台湾LEADWELL四轴卧式加工中心制造成品,实践证明:该方法控制方便、加工精度高、效率高、适应性强及程序可读性好。     

连铸坯凝固组织的数值模拟

以莱钢特钢事业部50 t电炉生产线生产28MnCr5的连铸过程为研究对象,运用ProCAST软件的CAFE模块对28MnCr5齿轮钢小方坯的凝固组织进行模拟,研究不同过热度对铸坯凝固组织的影响。结果表明：浇钢过热度在10～40 ℃变化时,对结晶器的初生坯壳厚度影响很小,浇钢过热度提高,铸坯柱状晶枝晶明显变发达,等轴晶率显著减小。当过热度在10～20 ℃时,铸坯凝固组织符合28MnCr5对凝固组织的等级要求。     

金刚石锯片失效分析和强化方法

本文分析了金刚石锯片刀头失效的主要原因。采用扫描电子显微镜、能谱仪、硬度仪、光学显微镜等手段对金刚石锯片的刀头材料、微观组织及其与锯片耐磨性进行研究。研究结果表明，通过添加微量稀土合金元素后，细化了胎体合金晶粒组织，改善了胎体与金刚石的结合状况，可使胎体金属对金刚石的包镶致密、把持力明显增大；添加富铈稀土和铬合金元素的锯片胎体耐磨性都有提高，其中添加富铈稀土效果尤为明显。多种添加物的添加，其对耐磨性的增加作用也有叠加，其中添加稀土与铬合金元素的锯片磨损系数降低，提高了胎体合金的耐磨性，使其耐磨率降低了20％。     

九级整流叶片断裂分析

某型发动机经150h长期试车（总工作时间大约为170h）,之后进行3次喘振试验,分解后发现九级整流叶片断裂。对叶片断口的宏、微观特征进行分析,对断裂叶片的成分、硬度、金相组织进行检查,并进行叶片振动计算和测频分析。结果表明：九级整流叶片断裂是由于其U型槽与叶背交接处有一棱边,叶片最大的受力位置正是该处,加之棱边局部打磨不圆滑,在源区附近存在加工刀痕,在该处形成了应力集中的疲劳源,最终导致叶片发生疲劳断裂。     

航发压气机叶片的加工仿真分析北大核心

航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。     

金刚石圆锯片不同转速下的横向振动分析

由于大直径金刚石圆锯片的径厚比>200,属于薄板类工具,所以抗弯能力有限。金刚石圆锯片在高速切削过程中常常引起振动,一旦该振动频率与其他外部激振频率发生共振,振幅将会快速增大。利用激光位移传感器,对金刚石圆锯片横向振动测量,研究其在不同转速范围内的横向振动问题。通过转速-振幅曲线,得出圆锯片的横向振幅与转速的变化规律。结果表明:锯片横向振幅随转速增加而增加。在锯片工作转速范围内,其振幅值较小,超过工作转速振幅急剧增加。内径100 mm,外径2300 mm的圆锯片在转速达到300 r/min时,振幅是外径800 mm圆锯片的3.5倍,外径3600 mm的圆锯片同等情况下振幅是外径800 mm圆锯片的7倍。      

金刚石有序排列锯片制备及切割性能研究

介绍了金刚石有序排列在锯片中的应用和实现锯片中金刚石有序排列的方法。采用两种常规锯片和一种有序排列锯片切割钢筋混凝土,通过实验可知:同等条件(同胎体、同金刚石品级和浓度)下,有序排列金刚石锯片较常规锯片切割速度提高23.6%,使用寿命提高31.5%;不仅如此,有序排列锯片与同胎体、金刚石浓度高5%的常规锯片相比切割速度仍能提高18.8%,寿命提高21.9%;金刚石有序排列锯片在节省金刚石用量、减少锯片成本的基础上,仍能提高锯片的效率和寿命,体现了有序排列金刚石锯片的优越性。     

PLC控制金刚石锯片开刃机的研制

本文介绍一种新的用于金刚石锯片开刃机的自动控制系统。以可编程控制器为核心,采用无感矢量交流变频器与交流变频电动机构成金刚石锯片旋转自动调速系统。应用矢量变频调速技术,使旋转的金刚石锯片实现横向和纵向的往返移动以及精确的定位控制。该系统具有直观的数显方式和报警系统,能够稳定产品质量,便于操作控制,能很好的满足高档金刚石锯片开刃机的要求,具有良好的适应性。     

基于叶片零件的Mastercam造型与四轴加工

分析叶片零件的图样结构及加工精度要求,制订叶片零件的数控加工工艺,合理选择切削用量,使用MastercamX5软件进行叶片的三维特征造型,规划叶片零件的放射状粗加工,叶片零件的曲面流线四轴精加工。经实体切削仿真得到无碰撞、无过切的轨迹,应用Mastercam软件为快速高效优质地加工复杂的叶片零件奠定了基础。