静电雾化机理及微量润滑铣削7075铝合金表面质量评价

目的 针对传统气动雾化微量润滑雾化性能差、环境气雾浓度高以及参数化可控性差的技术难题,设计了静电雾化微量润滑铣削供给系统。研究了铣刀工件约束界面的气流场并进行了静电雾化微量润滑(Electrostatic Minimum Quantity Lubrication,EMQL)机理分析与7075铝合金铣削表面质量评价。方法 通过分析铣刀工件约束界面气流场的分布情况,对气流场中的涡流场速度分布情况进行了理论建模,基于圆周涡流与进入涡流的动力学特征建立了喷嘴最佳射流位姿模型。研究了EMQL的荷电与雾化机理,在此基础上,进行了不同润滑条件下的铣削7075铝合金实验,包括干切削、浇注式、EMQL。测量了不同润滑条件下的铣削力、铣削表面粗糙度(Ra、Rsm),此外,对2种参数条件下EMQL获得的加工表面轮廓进行了自相关分析。最后,分析了荷电润滑剂在切削区的微观作用机制。结果 在实验铣削参数条件下,进入涡流的诱导半径为0.007 m,最佳位姿参数设定如下:射流点到工件表面的距离lz=9.7 mm,射流点到铣刀边缘的距离ly=11.5 mm,喷嘴与工件水平方向的夹角γ≈40°。与干切加工相比,EMQL获得的铣削力降低了15%、18.6%;此外,与干切削相比,30 kV条件下的EMQL获得的Ra、Rsm分别降低了15.5%、25%,并且相比于20 kV的电压,30 kV的EMQL铣削表面轮廓自相关分析曲线显示出更优异的表面质量;浇注式润滑获得了最佳的表面质量(Ra=0.221 μm、Rsm=0.037 μm)。结论 荷电液滴能够提升摩擦界面毛细管的渗透性能,并且毛细渗透长度可以在提升电压的条件下增加,在高电压条件下的EMQL相比于低电压条件下的EMQL展现出更好的铣削性能。     

2024铝合金铣削加工表面残余应力仿真研究

为了研究不同的铣削参数对2024铝合金铣削过程中铣削加工表面残余应力的影响,采用有限元仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中切削表面残余应力随切削参数的变化,并在相同的切削参数下进行铣削试验测量切削表面残余应力,采用正交试验和单因素试验对铣削参数进行优化。结果表明,有限元仿真的结果与试验的结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为切削速度500m/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度10mm、铣削深度0.5mm;在切削2024铝合金时,在不影响生产的条件下,采用较低的切削速度,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,得到的表面残余应力值较小。     

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。     

微细铣削不锈钢310S表面完整性试验研究

目的揭示微细铣削下的切削深度ap、进给量f、切削速度v对不锈钢310S表面完整性的影响规律,为优化不锈钢310S的切削工艺提供参考。方法基于响应曲面方法,采用涂层硬质合金微直径铣刀,对不锈钢310S进行了铣削加工试验,对表面粗糙度、表面形貌和显微硬度的数据和信息进行采集并分析,进行多元非线性回归,建立了表面粗糙度Ra与切削参数之间的映射关系,对多元回归方程进行了显著性检验。结果得到切削参数ap、v、f显著度分别为0.099、0.620、0.011。基于曲面响应法的试验数据及数学模型,直观地绘制了ap、v、f对表面粗糙度Ra、表面形貌和显微硬度的影响规律图。结论在一定的切削加工参数范围内,进给量f对微细铣削不锈钢310S表面粗糙度Ra的影响最显著,其次是切削深度ap,切削速度v的影响最小。表面留有摆线状加工痕迹,顺铣侧的残留物分布多于逆铣侧。切削深度ap对310S试件表层显微硬度的影响最显著,其次是切削速度v。减小进给量f是降低不锈钢310S表面粗糙度的有效加工方法。     

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.     

切削参数对碳钢微量润滑切削温度的影响

为了了解切削参数影响碳钢微量润滑切削温度的规律,通过45钢的车削实验,利用自然热电偶测温,探明在干切削、传统浇注润滑和微量润滑条件下,不同切削参数对切削温度的影响及原因。实验结果表明:MQL切削温度随切削参数增大而上升,切削速度对MQL温度影响最大,切削深度影响最小;在低切削速度时,MQL冷却效果优于传统浇注润滑,在中、高速时,MQL冷却效果比浇注润滑差;MQL冷却能力随切削速度和进给量增大而减弱,不随切削深度而变化。     

Zr基大块非晶合金铣削力实验研究

为了了解非晶合金的切削力学特性,以Zr基大块非晶合金和45钢为对比试样,通过正交实验探明非晶合金的铣削力特点以及铣削参数对切削力的影响,并利用线性回归方法建立了实验条件下的铣削力经验公式。实验结果表明:非晶合金Y轴铣削力最大,X轴最小,而且Y轴铣削力受铣削参数变化影响最大,其次为X轴,Z轴则几乎不受影响;轴向切削深度和径向切削深度对铣削力的影响明显,进给量和切削速度的影响较小。     

基于并联机床的2A12铝合金铣削力的实验研究

利用BJ-042(A)型并联机床,通过多因素回归正交实验,建立了2A12铝合金材料关于切削速度v、每齿进给fz、径向切深ae、轴向切深ap四个切削参数的铣削力经验公式,并进行了单因素试验验证和时域仿真.对其应用条件进行了讨论,为进一步研究铝合金加工变形及振动提供了可靠的边界条件.     

航空铝合金腹板铣削加工的表面粗糙度的研究

以7050-T7451航空铝合金腹板为研究对象,并通过高速铣削试验,分析铣削力、刀具副偏角和每齿进给量对腹板表面粗糙度的影响。结果表明:表面粗糙度随铣削力、刀具副偏角和每齿进给量的增大而增大;随铣削深度ap的增大,表面粗糙度呈现先增大后减小的趋势,且当ap2.4mm,表面粗糙度基本不受其影响。研究结论对生产实践有重要的指导意义。     

切削参数对P20模具钢的表面粗糙度影响

该研究利用TiN、TiAlN、TiN/Al2 O3/TiCN等三种刀具对P20预硬型模具钢进行铣削实验,探讨不同刀具在各种铣削工艺参数时以及刀具磨损对工件表面粗糙度的影响。结果表明：用涂层刀具高速切削P20模具钢,工件表面粗糙度随着切削速度的增加而显著下降;刀具的进给量存在一个临界值,当进给量f大于此临界值时,表面粗糙度会随着进给量的增加而急剧上升;在中、高速度切削P20钢时,对表面粗糙度影响最大的是进给量f,其次是进给速度ν,刀具的切削深度ap 的影响最小;涂层刀具在正常磨损范围内,工件表面的粗糙度Ra随着刀具磨损量VB值的变化幅度很小。     

铸造行业节能技术应用及发展建议

分析了铸造行业能源利用现状，从熔炼加热系统、造型制芯技术与装备、低应力铸铁、铸态球墨铸铁、球铁无冒口铸造、铸钢保温冒口与保温补贴、冲天炉废气综合利用和余热回收利用等方面阐述了铸造行业行之有效的主要节能技术及其应用。并对发展我国铸造节能技术提出了几点建设性意见。     

能源中心在钢铁企业中的应用和发展趋势

介绍和阐述了能源中心的主要构成、功能以及在钢铁企业应用的各种优势作用,归纳了能源中心在钢铁企业中的应用效果,并对能源中心的发展趋势作了分析,为钢铁企业能源中心建设提供借鉴和参考。     

1000K小型太阳能热处理炉的试验研究

介绍了反射聚焦小型太阳炉的设计、制作及加热特性 ,并分析了其在热处理生产中应用的可行性。试验结果表明 ,2m2 太阳炉的光反射镜面可为6 0mm× 4 0mm炉胆提供 10 0 0K的高温 ,此炉型可成为试验用热处理炉。     

炭阳极铝电解的理论能耗和理论能耗电压

作者导出了包括氧化铝中α-Al2O3含量、电流效率、电解温度和室温四变量在内的理论能耗和理论能耗电压计算公式。进一步提出铝电解技术参数相互适应原理，根据这一原理，随着电解技术条件的改变及时调整能量平衡．电流效率将会提高。     

电炉降低冶炼电耗的实践

结合安龙钢铁公司的生产实际,通过对安龙电弧炉炼钢过程的能量平衡进行分析,找出了冶炼电耗高的原因和影响因素.就安龙的现状进行了设备技术改造和炼钢工艺改进.达到了预期的目的     

Analysis of electric pulsed processes in electrospark treatment of metallic surfaces in a gas medium

Results of investigations of electric pulsed processes investigated in BIG-5 universal electrospark equipment, including determination of the energy parameters and efficiency of the process using a new procedure, are presented. The procedure is based on the automatic recording of the parameters of the pulsed process and analysing the process using computer programs producing the data for the number of pulses, energy of the pulses, duration of the pulses and current. The method can also be recommended for investigating pulsed processes for developing new methods for electrophysical or electrochemical processing of materials and diagnostics of equipment in production conditions.     

Energy model of projected transfer with additional mechanical force in the welding process

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我国氧化铝工业能耗及节能措施(上)

介绍了我国氧化铝工业能耗现状及其与国外氧化铝工业能耗的差距,并以混联法生产为例,进行了能耗分析与评价,提出了氧化铝生产的节能措施.     

空间高能质子对飞行器材料的损伤分析

针对高能粒子在空间环境中的辐射,本文简要介绍了空间高能质子在空间环境中的分布情况及在物质中的传输问题,评述了国外有关高能质子的非电离能损失及线性能量转移研究,并在此基础上重点分析和研究了高能质子对航空、航天材料的辐射损伤.从空间高能质子对材料的辐射损伤的角度,分析讨论了材料厚度与屏蔽效果的关系并提出了一些相关性的结论和展望;能量为10MeV～80MeV的质子最可能发生辐射损伤效应,质子拟合公式适合于入射质子能量较小的情况.     

热处理电炉的节能技术

节约能源是我国长期的战略国策.本文叙述了我国能源供应短缺、热处理工艺设备落后和高能耗的现状以及开展节能活动的重要意义.重点介绍了热处理电炉的多种节能技术及经济效益.