加工不锈钢硬质合金群钻钻尖的试验研究

针对不锈钢材料的性质,设计了一种具有新的钻尖参数的硬质合金群钻,在切削速度28.26m/min、34.54m/min和进给量0.25mm/r下钻削不锈钢。试验表明加工不锈钢时群钻钻尖可以应用在硬质合金麻花钻上,充分发挥了群钻优良的分屑、断屑能力,并改善了切削刃的磨损情况。     

304不锈钢材料小直径深孔钻削工艺

为了突破304不锈钢材料小直径深孔钻削加工的生产技术瓶颈,设计了304不锈钢材料小直径深孔钻削加工工艺,并针对直径1.6 mm、深度50 mm的小直径深孔进行钻削加工参数试验。基于不同钻头材料和钻削参数,分析钻头磨损情况和切屑状态,得出合理的钻削加工参数范围。同时总结不同钻头材料和钻削参数下的切屑状态变化情况,以切屑形态来判断钻削加工参数的合理性,指导钻削过程中对钻削加工参数进行调整。通过工艺设计和试验,得到了高效、稳定的钻削加工参数。     

不同钻尖角下不锈钢钻削性能研究

为了研究不同钻尖角下钻头的钻削性能,提高钻削质量,减少毛刺的发生,对不锈钢0Cr18Ni11Ti进行钻削实验。首先对不锈钢0Cr18Ni11Ti在不同钻尖角(120°,140°,160°)下的出口部位毛刺和切屑的形貌进行了对比,并且进一步探讨了3种钻尖角下钻头的轴向力和钻削转矩。研究结果表明:钻尖角的增大,能够有效地抑制孔加工出口部位的毛刺,切屑变得更加光滑,孔加工质量得到很大改善;钻尖角增大,钻削轴向力增大,钻削转矩减小,加工残余量变少;在切削速度为120m/min、进给量为0.15mm/r、钻尖角为160°时,钻削质量达到最佳状态。     

基于CAE仿真的深孔加工参数优化

随着高端装备制造领域对深孔加工需求越来越多,深孔加工在难加工材料上的需求与精度要求大幅提高,现有研究难以满足加工精度与加工工艺评价需求.本文提出基于CAE仿真的深孔加工工艺优化方法,建立累积偏移量积分模型作为直线度评定仿真方法,并通过实验数据验证模型计算结果的准确性.以φ38.1 mm、深1 050 mm的枪钻加工为例,建立钻削计算模型,得到钻削参数和刀具参数对钻削力、钻削温度的影响规律,进一步通过累积偏移量积分模型,得到不同钻削方案下的直线度.通过多目标优化模型得到较优的加工工艺参数:转速720 r/min、进给量0.03 mm/r、分三段钻削、4个支撑环均布、外角27°、内角20°.文中的研究工作为深孔加工工艺参数优化提供方法,对提高深孔加工质量具有重要意义.     

316L不锈钢增材成型件小孔钻削试验研究

为研究316L不锈钢增材成型件的制备并改善其小孔钻削工艺性,以316L不锈钢粉末为增材成型材料,采用激光熔覆技术在45钢表面制备得到了316L不锈钢增材成型件;利用光学显微镜观察分析了试件熔覆层截面显微组织,使用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度;搭建了钻削试验平台,采用单因素试验与正交试验相结合的试验方案,对传统工艺获得的316L不锈钢板材与316L不锈钢增材成型件进行了钻削对比试验;探究了钻削工艺参数对增材成型件钻削性能的影响规律以及最优的钻削工艺参数组合。结果发现,通过激光熔覆增材制造技术制备得到的316L增材成型件表面平整光滑,熔覆层与基体之间呈良好的冶金结合,熔覆层的硬度为570HV～610HV,是传统工艺获得的316L不锈钢板材硬度(约为200HV～300HV)的2倍左右; 316L不锈钢增材成型件的钻削轴向力远小于传统工艺获得的316L不锈钢板材的钻削轴向力。激光熔覆增材制造技术能显著提高材料硬度并改善其切削加工性能。     

钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响

为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金(YG6X)对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度影响大于进给速度。选取一组钻削参数进行钻削试验,检测结果表明:使用表面粗糙度仪(TR240)得到CFRP内孔平均表面粗糙度值Ra=6.65μm。使用三坐标测量仪得到CFRP内孔平均孔径d=6.041mm,公差等级为IT10;钛合金钻孔平均孔径d=6.039mm,公差等级也是IT10。     

加工不锈钢硬质合金群钻钻尖的改进试验

为了解决硬质合金群钻在钻削不锈钢时出现的断屑难、刀体烧伤和崩刃问题,在原有试验基础上对被加工材料——不锈钢1Cr18Ni9特性进行分析,并对断屑机理进行研究,重新选取钻尖几何参数。改进后的钻头较好的解决了以上问题,并找到适合该钻头的切削参数。在切削速度分别为28.26m/min和34.54m/min,进给量为0.25mm/r时,钻头断屑效果较好,刀具耐用度明显提高。     

钻削碳纤维复合材料切削温度的仿真研究

为研究切削参数对钻削碳纤维增强复合材料的切削温度影响规律，基于ABAQUS有限元分析软件建立了T300碳纤维复合材料的钻削仿真模型，对钻削加工中切削温度的分布和特点进行了研究。基于正交试验法在不同切削参数下进行钻削仿真试验得到其切削温度，采用单因素试验法进行钻削加工仿真，得到钻削碳纤维增强复合材料时不同切削参数对钻孔切削温度的影响规律。结果表明：钻头切削刃刀尖处的温度远高于钻头边缘处的温度，钻头后刀面的切削温度高于钻头前刀面的切削温度。对切削温度影响最大的钻削参数为钻头直径，切削速度和进给量的影响次之；切削用量组合为钻头直径4mm、切削速度40m/min和进给量0.08mm/r时，切削温度最低；切削温度与钻头直径和切削速度呈正相关，切削温度与进给量呈负相关。     

新型复合可换钻头结构参数优化

运用AdvantEdge FEM有限元分析软件对不同结构参数组合的复合可换钻头进行钻削仿真,得到不同结构参数组合钻头的切削力、扭矩和Mises应力。通过极差分析得出各个参数对钻削性能的影响,并综合分析得到复合可换钻头的切削部分优化参数为A=7.81mm,B=1.66mm。     

304不锈钢工业热处理工艺研究

为实现304不锈钢蒸发器的光亮热处理,对小型网带加热炉施加保护气氛,通过多组工艺参数的组合试验,确定了氢气流量4.5～5.0m3/h、压力0.2MPa;热处理温度1060±10℃;保温时间6.5min;网带速度为180mm/min的工艺参数。并探讨了加热温度与加热时间对蒸发器组织性能的影响。     

基于灰色关联分析的微小孔振动钻削参数优化

针对微小孔振动钻削加工工艺参数难以选择的问题,提出了一种基于灰色关联分析的微小孔振动钻削参数优化方法。应用正交试验法设计实验方案,进行了不同参数组合条件下的振动钻削实验,通过分析振动钻削参数与定位误差、孔径误差以及出口毛刺高度的灰色关联系数和灰色关联度,进行了多目标参数优化,并得出了优化的微小孔振动钻削参数组合方案。实验结果表明,采用优化的振动钻削参数钻削微小孔,可有效地减小定位误差、孔径误差和出口毛刺高度。     

超声波正弦振动微孔加工系统及孔壁特性

介绍了超声波正弦振动微孔加工系统,分析了刀具进给正弦运动轨迹,以保证刀具和工件之间的相对接触位置,搭建了超声波正弦振动微孔加工试验,优化测试钻削力,并确定了最优工作参数:微钻头转速25000r/min、微钻头进给速度10mm/min和单次钻削深度20μm。对比超声波正弦振动加工和高速钻削加工的微孔形貌、孔扩量以及剖面的孔壁形貌,证明超声波正弦振动微孔加工的精度明显优于高速钻削加工。     

30mm内径空心车轴钻削用锥套结构尺寸优化与验证

通过对空心车轴自动定位装夹结构及其顶锥定位面的受力情况分析,优化了现有锥套结构的尺寸,并进行了空心车轴的钻削加工试验,在确定各工艺参数取值范围的同时验证了改进后锥套结构的可行性。结果表明,30 mm内径EA4T空心车轴深孔钻削的双顶锥定位装夹结构中可以采用8mm×90°的锥套;进给量0.12 mm/r、主轴转速600 r/min、切削液流量80 L/min、压力2~3.0MPa下钻削过程稳定,钻削后内孔轴线偏移量、尺寸精度及表面粗糙度满足设计要求。     

高精度微孔镗削加工工艺的优化研究

为解决使用微细切削技术加工微小型孔时存在的钻削孔表面质量差、孔轴线偏斜等问题,将镗削加工方法应用到微小型孔的加工中。通过选取合适的镗削工艺参数,定性地建立了镗刀尺寸、进给速度、转速与表面质量、尺寸精度之间的关系,优化了镗削加工的工艺参数,极大地改善了微小型孔的表面质量与加工精度。在具有较高强度的3J33马氏体时效钢上对钻削出的Ф2.7 mm小孔进行了镗削加工试验,测量并分析了镗削孔表面粗糙度与尺寸数据。实验结果表明,微细孔镗削加工比钻削加工更能够保证零件的尺寸精度、形状精度,并得到更好的表面质量。     

基于简化力学模型的小孔径活塞筒深孔钻削加工

1Cr18Ni9Ti不锈钢在深孔钻削中面临排屑难、切削力大和刀具易磨损等挑战,然而其在航空航天、船舶、汽车、核工业等军用和民用领域的广泛应用使其备受关注。尤其在小孔径活塞筒的加工中,由于对密封性的高要求和深孔零件自身的特殊性,其加工质量直接关系到使用性能。为解决这一难题,深入研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢的深孔钻削工艺。通过分析BTA钻头在深孔钻削过程中的受力情况,建立了相应的钻削力数学模型。同时分析了不同工艺参数组合对钻削力和切屑形态的影响规律,结论是加工过程中的主要影响因素是进给量,切削速度的影响较小。最终确定了一组优化的工艺参数。应用该组参数后,成功实现了排屑顺畅的C型屑产出,显著减小了切削力和切削热,有效缓解了刀具磨损问题。本研究为类似难加工材料的钻削工艺参数选择提供了参考依据。对于提高1Cr18Ni9Ti不锈钢深孔钻削的加工效率和质量,进而提升相关零部件的使用性能具有重要的理论和实际意义。     

SDP1Cu预硬塑料模具钢高速车削工艺参数优化

采用正交试验设计方案对新型预硬塑料模具钢SDP1Cu进行外圆高速干切削,旨在提高其车削的表面质量和加工效率。以切削力和表面粗糙度作为参评指标,利用极差和方差分析法分析切削力和粗糙度,利用多元线性回归分析法对加工的切削力和表面粗糙度进行建模分析,并利用多目标遗传算法对切削工艺参数进行优化。试验分析表明:切削深度对切削力变化影响最大,通过MATLAB软件分析得出最优参数组合为v=195.76m/min,f=0.157mm/r,a_p=1.025mm;优化结果为切削力F_z=459.9N,表面粗糙度Ra=1.557μm,材料去除率Qz=31589mm~3/min。     

提高加工不锈钢微钻寿命的试验研究

微钻由于直径很小所以在加工过程中常常遇到排屑不顺利、磨损严重、崩刃、甚至断刀等问题,严重的影响了刀具的使用寿命。在加工不锈钢时情况更严重。本试验通过对微钻钻尖的几何参数优化,显著改善了微钻的钻削情况,从而提高了微钻的使用寿命。本文介绍微钻钻尖的几何参数优化、实验过程、结果,以及对不锈钢钻削机理的初步认识。     

基于DEFORM-3D轴向振动钻削304不锈钢有限元仿真

难加工材料微小孔钻削过程中存在钻削力大、断屑难及钻削温度高等加工问题,而轴向振动钻削方法可以解决此类问题。基于轴向振动钻削机理,对轴向振动钻削的运动特性和变厚切削特性进行了分析。通过DEFORM-3D软件建立了轴向振动钻削有限元模型,对304不锈钢进行了振动频率为550 Hz,振幅为16μm,转速为3 000 r/min,进给量为50μm/r的轴向振动钻削和普通钻削仿真试验,对比分析了两种加工过程中的切屑形态、轴向力和扭矩等。结果表明：与普通钻削相比,轴向振动钻削具有更好的断屑效果,可以降低平均轴向力约48.1%,降低平均扭矩约38.2%。     

基于热-力多物理场耦合理论的钻削仿真研究

钻削过程中,主运动与进给运动结合,去除切削层,生成切屑并形成新的工件表面。在局部高温和高压条件下,不断变化着的3表面:已加工表面,加工表面,待加工表面,存在着机械、物理和化学作用。通过有限元技术建立基于热-力多物理场耦合理论的钻削加工印刷电路板中铜箔材料表面创成模型;并对加工过程的多种特征进行了仿真;分析钻削加工中钻削力、钻削温度的动态变化规律;仿真显示:直径3.2mm钻头在20 K/r/min主轴转速和1000mm/min进给速度的切削条件下,其轴向力和扭矩信号呈双峰形状,钻削铜的最大轴向力62N,最大扭矩0.044N.m,切削区的温度为200℃左右;仿真结果和PCB钻孔实测结果基本吻合。     

发动机深孔钻刀具加工探讨

通常情况下,深孔钻加工缸体主油道孔(深孔钻)切削参数为Vc=105m/min、F=0.24mm/n,长径比为1∶26.由于孔深加工过程中极易钻偏,对于直径较小的孔,问题更为严重;深孔钻削属于封闭切削,散热不良容易烧伤钻头,因此对高压冷却要求比较高;排屑困难会直接影响钻孔的顺利进行;加工过程中稳定性比较差.