整体叶盘复合铣削机床设计

通过盘铣、插铣实验,验证了盘铣应用于整体叶盘加工的可行性,在此基础上提出整体叶盘复合铣加工工艺,将盘铣、插铣、侧铣集成于一台机床上,盘铣用于开槽粗加工、插铣用于曲面成形、侧铣用于除棱清根,实现一次装夹完成整体叶盘的粗加工、半精加工、精加工。以某发动机一级风扇盘开槽粗加工为例,通过UG仿真复合铣、插铣+侧铣、侧铣三种工艺过程,计算出三种工艺的加工时间,计算结果表明复合铣工艺的加工效率是插铣+侧铣的2倍,是侧铣工艺的10倍左右,验证了复合铣工艺的高效性。基于复合铣工艺思想,设计了复合铣机床的整体结构,由高刚性、大扭矩的盘铣、插铣主轴系统实现整体叶盘的复合铣加工,以满足加工的要求。     

顺逆混合铣-铣复合加工方法的切削力分析

难加工材料已广泛应用,但加工过程中出现了的切削力大、刀具寿命短等诸多问题,提出了在不降低材料去除率的前提下有效地降低切削力的大小的新方法铣-铣复合加工方法,顺逆混合铣-铣复合加工方法是铣-铣复合加工方法的一种形式,顺逆混合铣-铣复合加工方法中的刀盘在低转速下就能实现高速切削。顺逆混合铣-铣复合加工方法中将总磨损量平均到了不同立铣刀的不同的切削刃上从而提高了整个刀具的寿命,从方法上解决了难加工材料加工中刀具寿命短的难题。实验结果表明顺逆混合铣-铣复合加工方法发挥了铣-铣复合加工方法组合优势,部分切削力能够相互抵消,从而减小加工工件的受力。     

车铣运动的矢量建模

阐述了车铣的主要运动形式及其特点,并对轴向车铣、正交车铣两类典型加工方式的优点和局限进行了简要的介绍。建立了统一的车铣运动矢量模型,给出了适用于轴向车铣、正交车铣等各种形式的车铣运动表达式,并对车铣的运动矢量表达式进行了深入的讨论。     

UG在等高轮廓铣与固定轴轮廓铣中的综合应用

阐述了基于UG铣加工过程的等高轮廓铣和固定轴轮廓铣的基本原理特点,并给出了等高轮廓铣和固定轴轮廓铣的综合应用实例.     

铣刨机化解铣刨过载工况之分析

阐述1m铣刨机结构,通过对铣刨机行走驱动系统和铣刨系统受力分析,结合金属切削原理,建立铣刨机的动力学模型,得出铣刨阻力与铣刨材料和行走速度的关系;通过铣刨系统铣刨阻力转换过来的信号自动改变铣刨机的行走速度,以化解铣刨系统的铣刨过载工况,避免铣刨系统和行走系统过载,保护了铣刨系统和行走系统中的各受力元件,提高了施工效率和施工质量。     

顺逆铣对表面粗糙度影响的轨迹包络几何分析和实验验证

顺铣和逆铣作为铣削加工中的两种铣削方法被广泛地使用,通常认为:精加工用顺铣,粗加工用逆铣,顺铣能获得较好的表面粗糙度和几何精度。通过对立铣刀侧铣平面、凸凹圆弧面时,刀具旋转运动和进给运动的轨迹包络几何,计算出顺铣、逆铣时不同的残留高度,得到逆铣加工得到的表面粗糙度优于顺铣。然后通过实验:采用顺铣和逆铣两种方法对平面、凸凹圆弧面进行加工,对表面粗糙度进行对比和数据分析也证实了逆铣加工得到的表面粗糙度要优于顺铣。     

球形磨头单颗磨粒铣磨力模型与仿真研究

建立明晰的单颗磨粒铣磨力模型是深入解析球形磨头铣磨加工机理及工程应用的关键.通过分析磨头上单颗磨粒的铣磨过程,考虑磨头偏角的影响,建立了球形磨头上单颗磨粒铣磨力数学模型;对单颗磨粒进行多组铣磨仿真实验,分析铣磨参数对铣磨力的影响规律.结果表明:在磨粒的单次铣磨过程中,铣磨深度从20μm增大至50μm,铣磨力增大了2倍;...     

周铣平面和端铣平面的表面质量分析及其方式选择

分析了周铣平面和端铣平面时的切割条件,周铣平面时形成的切割条件不均衡,表面质量差;端铣平面时形成了均匀的切割条件,表面质量好;并对平面加工时选择周铣还是端铣进行了阐述,周铣平面主要用于小平面及难切削材料的加工,端铣平面通常用于大平面的高效切削加工;以期对实际加工时平面铣削时采用周铣还是端铣提供技术参考。     

钛合金整体结构件高效插铣工艺实验研究

针对钛合金整体结构件粗加工的插铣和侧铣工艺,从切削力、切削稳定性、切削温度等方面进行了切削实验和分析对比。实验结果表明,在相同切除率条件下,插铣的轴向切削力略大于侧铣的轴向切削力,而插铣作用力仅为侧铣的1/3%;随着切削深度的增加,插铣刀具的振动比侧铣刀具的振动小,且切削过程稳定;
插铣的切削温度要比侧铣的切削温度低。最后,以TC4钛合金整体叶盘通道开槽为例,进行了插铣验证。验证结果表明,插铣切削过程稳定,效率比侧铣提高了近1倍,刀具成本仅为侧铣的13%。     

数控加工中顺铣和逆铣方式的探讨

首先结合铣削过程分析了顺铣和逆铣的特点和应用,然后讨论了两种铣削方式的选择原则和端铣加工中的顺铣和逆铣问题,最后阐述了在数控加工和编程中两种铣削方式的选择问题.     

高速铣削镍基合金GH4169切削力的试验研究

镍基合金广泛应用于航空航天上,但加工起来比较困难。文中以镍基合金GH4169为试验对象,进行了高速铣削试验,研究铣削速度vc、轴向切深ap、径向切宽ae和进给量f四个切削参数对切削力F的影响,从而为生产实践提供指导。     

淬硬碳素工具钢高速铣削力试验研究

对淬硬碳素工具钢T10进行了高速铣削试验,研究了铣削速度、铣削深度、铣削宽度、进给速度对铣削力的影响。结果表明：铣削力随着铣削速度的增加先增大后减小;铣削力随着铣削深度的增大而增大,且变化明显;铣削力分别随着进给速度和铣削宽度的增大而增大,但变化不明显。     

高速铣削1Cr18Ni9不锈钢切削力建模及试验分析

采用多因素正交试验法,在五轴高速数控加工中心上,进行了高速铣削1Cr18Ni9不锈钢的试验。基于概率统计和回归分析原理,对回归方程进行了显著性检验,并建立了1Cr18Ni9不锈钢的切削力经验模型。通过分析正交试验直观图,研究了切削参数对切削力的影响。     

PCBN刀具端面铣削淬火钢的铣削力研究

通过试验分别研究了铣削用量、刀具几何参数、工件材料硬度、刀具磨损情况和PCBN材料的晶粒粒度对铣削力的影响，得出了铣削力的经验公式，并提出了降低铣削力的具体途径。     

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     

立铣铣削加工参数和铣刀几何参数的计算机辅助设计

在立铣加工过程动态铣削力非线性数学模型的基础上 ,采用变步长数值积分算法和递推算法建立起动态立铣加工过程的计算机仿真模型。通过输入不同的立铣加工参数和铣刀的几何参数 ,在时域内利用计算机来仿真机床的铣削振动。以刀具—工件系统的相对振动位移振幅最小为目标 ,完成铣削加工参数和铣刀几何参数的设计。     

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。     

基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20%以内。     

基于铣削均匀性的切削参数优化

分析了高速铣削加工切屑形成过程中刀具—工件的接触行为,提出了考虑轴向切削深度和径向切削深度的铣削均匀性模型。在此基础上,以恒定的金属去除率为约束条件、铣削均匀性系数为优化目标,建立了切削参数的优化模型。通过对航空铝合金进行高速铣削试验,验证了铣削均匀性理论及优化模型的合理性。结果表明,对于航空铝合金的高速铣削加工,采用大径向切深—小轴向切深有利于提高铣削均匀性,减小切削力。