钛合金TC4铣削试验研究

本文通过对TC4钛合金锻件进行单因素铣削实验,得出其切屑形态随着铣削深度a的增大将由紧密螺旋状逐渐变为松散状的结论。通过铣削率模型,找到了在特定铣削速度和进给速度下,铣削钛合金的最佳深度范围,对于钛合金铣削加工具有生产指导意义。     

钛合金TC4铣削试验研究

本文通过对TC4钛合金锻件进行单因素铣削实验,得出其切屑形态随着铣削深度ap的增大将由紧密螺旋状逐渐变为松散状的结论。通过铣削率模型,找到了在特定铣削速度和进给速度下,铣削钛合金的最佳深度范围,对于钛合金铣削加工具有生产指导意义。     

微铣削再生颤振动力学建模及稳定性分析

再生颤振是制约微铣削加工效率和加工质量的主要因素.以微铣削加工为研究对象,建立了考虑再生效应的微铣削颤振系统动力学模型和颤振稳定域解析模型,通过模态实验获得机床-刀具系统的频响函数,在此基础上综合使用铣削稳定性判据进行数值分析,获得了颤振稳定域解析解.最后进行了颤振稳定性加工实验,实验结果与仿真结果吻合良好,验证了建立的微铣削颤振系统动力学模型和颤振稳定域解析模型的正确性.     

不锈钢立铣切削力实验研究及模型建立

基于不锈钢材料的特性,分析了其铣削加工性能.通过铣削深度、行间距、每齿进给量对铣削力影响的单因素试验,得到三向铣削力数据.应用多元线性统计方法建立了不锈钢铣削力计算的数学模型,并将模型计算出来的数据与实验数据对比,验证了数学模型的有效性.从切削力模型中铣削参数的指数关系,分析得出了各因素对于各向铣削力的影响顺序,即铣削深度、每齿进给量和行间距.此结论可作为不锈钢铣削刀具设计和切削量选择的参考依据.     

7075航空铝合金铣削力模型试验

利用7075-T651铝合金材料为试验对象,采用四因素四水平的回归正交方法,分析研究加工铝合金材料时的铣削速度、铣削深度、铣削宽度和每齿进给量对铣削力的影响规律;并通过MATLAB编程回归分析得到铣削力的经验公式。研究结果表明,建立的7075铝合金铣削力模型真实可靠,对铣削过程中影响最大的是铣削深度,其次是铣削宽度,进给量的影响较小;铣削力随着速度的增大而降低。模型可为航空铝合金铣削加工的变形提供可靠的边界条件。     

变截面涡旋盘高速铣削仿真加工与实验研究

为减小变截面涡旋盘涡旋齿的变形,提高加工精度,需确定合理的铣削参数。开展了变截面涡旋盘高速铣削仿真与实验研究以确定铣削参数的合理取值范围;选用HT250变截面涡旋盘为研究对象,研究了更接近实际的材料本构模型、刀-屑摩擦模型和热传导控制方程等关键技术;建立了变截面涡旋盘几何模型和简化后的二维铣削模型,利用ABAQUS软件仿真切屑成形过程及不同的铣削参数对铣削力、铣削热影响的变化曲线;通过多因素正交实验加工变截面涡旋盘。结果表明:当主轴转速为3500 r/min、每齿进给量为0.1 mm以及切削深度为2.5 mm时进行铣削更加合理。铣削变截面涡旋盘的研究为加工参数的选择提供了依据和参考;依据实验后所得的铣削参数进行铣削可减小铣削力、铣削温度及齿变形,提高了变截面涡旋盘的加工效率和质量。     

薄壁零件高速铣削实验

通过高速铣削单因素实验，研究高速铣削参数对工件表面质量和铣削力变化的影响规律，优化薄壁零件高速铣削参数。在此基础上进行了薄壁零件的高速铣削实验，结果表明，采用优化后的高速铣削参数加工薄壁零件，能够有效地提高薄壁零件的加工精度和加工效率。     

基于铣削力/力矩模型的铣削表面几何误差模型

在端铣加工过程中 ,影响铣削表面的因素包括铣削力 /铣削扭矩、机床和工件的性质等等。通过研究这些因素 ,基于铣削力 /铣削扭矩和瞬时未变形切屑厚度的关系 ,建立了一个考虑了铣削力 /铣削扭矩的解析模型 ,用来预报在端铣情况下工件的表面几何误差。与数值模型相比 ,解析模型能够更好地来研究工艺参数和工件质量、产品设计、工艺规划和控制之间的关系。并且可以对铣削工艺的设计和优化提供帮助。一系列的试验验证了模型的有效性 ,并且通过仿真结果得到一些有用的结论     

碳纤维复合材料高速铣削实验研究

碳纤维复合材料是航空航天工业中广泛应用的一种难加工材料.采用单因素法进行亍该材料的铣削实验,研究了金刚石铣刀高速铣削该材科时铣削力的变化规律,得到了进给量、主轴转速对铣削力的影响规律.研究结果表明:铣削力随主轴转速的增大而减小,随进给量的增大而增大.最后,对铣削力实验数据进行回归分析并得到了铣削力的指数公式,回归模型的拟合优度评价指标表明指数公式是可靠的.     

不同铣刀齿数超声振动铣削加工时的轴向力仿真试验研究

7075铝合金具有良好的延展性和导电性,长期应用于汽车、航空航天以及船用板材等重要领域。通过ABAQUS软件模拟了二齿、三齿、四齿铣刀的超声振动铣削过程,并通过对比分析铣削力波形图确定四齿铣刀铣削效果最优。验证可得,实验结果和模拟值存在一定误差,二齿铣刀平均铣削力误差最大为14.67%,四齿铣刀平均铣削力误差最小,为10.17%。误差主要来源于加工过程中刀具操作方法设计、加工过程中机床振动以及工件刀具的磨损等因素。     

基于UG的立铣刀铣削力的有限元分析

为提高加工精度,对立铣刀的应力场进行了有限元分析。通过铣削力试验,对不同切削参数下立铣刀的铣削力进行动态采集,利用UG中的建模模块进行立铣刀实体建模,根据切削力实验结果给出了边界条件,在立铣刀有限元模型上进行加载,利用UG有限元分析模块,获得了立铣刀切削过程中切入、切出的瞬时应力场云图,显示了切削中铣刀片应力场的变化规律。     

脆性材料微铣削理论及微铣削力模型研究

从脆性材料塑性域铣削机理和特点出发,建立了微径球头铣刀几何模型,改进了瞬时切厚模型,利用合理的切削力微元模型建立了脆性材料铣削瞬时的铣削力解析模型;以石英玻璃为工件材料,基于改进的实验平台进行球头铣刀微铣削试验,并获取了铣削力实验数据,回归出了所建模型中的切削力系数。利用试验对模型进行验证分析,结果表明所建模型具有良好的适用性。     

精密铣削表面温度的实验研究

以金刚石铣刀精密铣削铝合金为研究对象,在VICTOR Vcenter-65加工中心上进行精密铣削时已加工表面温度测量的实验。通过对实验数据处理分析,得到已铣削加工表面的温度经验模型。分析结果表明,在精密铣削中,已加工表面的温度与铣削深度、铣削速度以及进给速度有关,影响最大的是铣削深度,其次是铣削速度,影响最小的是进给速度。     

一种螺旋刃球头铣刀的动态铣削力模型

针对高速铣削中广泛应用的螺旋刃球头铣刀建立刀具微元的铣削力模型,给出了瞬时切削厚度的计算方法,通过积分得出了一种新的整体铣削力模型。该模型考虑了动态铣削时刀杆振动对铣削力的影响,实验数据与仿真结果吻合较好,验证了该模型的正确性。     

面铣铣削力试验分析及受力密度函数研究

为建立铣刀片铣削力模型，进行了铣削力试验，对铣削力数据进行了采集，并对铣削力的试验数据进行了分析及数据拟合，以切削理论为依据建立铣削力数学模型及铣削力受力密度函数，为面铣刀的应力分析及评价提供了条件，同时为复杂槽型铣刀片的应力场分析及评价奠定了理论基础。     

涡轮叶盘数控加工优化方法的研究与实现

为提高涡轮叶盘的加工效率和质量，提出了涡轮叶盘数控加工工艺方案，在粗加工阶段，采用插铣方法代替传统的点铣加工，分层加工，减小加工变形。采用UGNX进行涡轮叶盘建模，NERC-Max数控编程，VERICUT刀轨仿真。结果表明，采用插铣方法，切削效率高，刀具和叶片未发生干涉，加工阶段划分、刀轨设计合理。提出的涡轮叶盘数控加工工艺方案可行。     

高效干式切法盘形齿轮铣刀铣削力的研究

利用干式盘形成形齿轮铣刀在铣齿机上加工齿轮是提高齿轮加工效率有效途径。铣削力是其中的关键因素。研究了齿轮铣削中的顺铣和逆铣两种工艺方法,推导了铣削力计算公式。实验验证,计算的铣削力与实际铣削力基本吻合,该铣削力计算公式可以为铣削工艺选择提供参考。     

高速铣削RoyAlloy模具钢的表面粗糙度研究

为分析高速铣削RoyAlloy模具钢时表面粗糙度的变化规律,在基于刀具位姿的基础上,由正交试验综合研究前倾角、侧偏角、主轴转速、每齿进给量、铣削深度和铣削宽度等铣削参数的影响,并建立了预测模型。     

Investigation of cutting characteristics for worm machining on automatic lathe — Comparison of planetary milling and side milling

A worm and worm wheel gearing is widely used in a geared motor unit for the convenience and safety of an automobile. For mass production of a high quality worm, the current rolling process is substituted with the milling process. The milling process offers comparatively accurate machining quality and high production capacity for worm manufacturing. Moreover, since the milling process enables the integration of all operations of worm manufacturing on a CNC lathe, production efficiency can be remarkably improved. However, there are several important factors to be considered for producing high quality worms such as cutting force, tool-workpiece interference, and others. Planetary milling and side milling are generally applied to machine worms. In this study, the cutting characteristics of worm machining on an automatic lathe are investigated for two types of milling processes and those processes are compared with each other. A tool-tip trajectory model based on tool-workpiece interaction is proposed, and then tool-workpiece interference and cutting force are simulated with the model. The simulation results are verified through numerous experiments. The experimental results show the cutting characteristics of each milling process and the efficiency for mass production of a high quality worm. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Dae-Eun Kim