高温合金GH4169球头刀铣削表面完整性测试实验研究

利用球头铣刀对高温合金GH4169试件进行铣削加工,并对其加工表面完整性指标进行检测。结果表明：在选取的实验参数条件下,线速度vc对于表面粗糙度Ra、表面显微硬度和加工表面残余应力等表面完整性指标的影响不明显;表面粗糙度Ra和加工表面显微硬度会随着切深ap和每齿进给量fz的增大而增大;高温合金GH4169球头刀铣削加工后的表面残余应力σH呈现为拉应力状态,范围为219.3~338.9 MPa;残余拉应力随着切深ap和每齿进给量fz的增大而减小,原因是随着切深ap和每齿进给量fz的增大,加工表面的塑性变形程度逐渐增加。     

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.     

高速铣削薄壁铝合金表面粗糙度的实验分析及应用

为提高高速铣削铝合金薄壁件的表面质量,发挥高速加工的优势,以铝合金薄壁件为加工对象,采用单因素实验方法,研究切削速度、每齿进给量、径向切深和轴向切深对表面质量的影响规律,得到优化的切削参数,为合理选择高速切削加工参数提供依据.     

高速铣削P20模具钢铣削力建模及试验研究

采用响应曲面试验法对P20模具钢进行高速铣削试验,建立了铣削力与铣削速度、每齿进给量、轴向切深和径向切深之间的预测模型并进行了显著性的检测,且对比预测结果与实测数据,验证了该模型的准确性.通过对响应曲面及其等高线图的分析,得出铣削用量对铣削力的影响规律.     

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.     

TC4侧铣表面完整性对试件疲劳性能的影响

目的 提升钛合金的抗疲劳性能,丰富典型航空难加工材料疲劳失效的基础理论,为实际航空结构件的抗疲劳制造提供参考。方法 以TC4钛合金为研究对象,采用单因素实验法,通过侧铣及试件疲劳性能测试,对比分析了铣削参数（包括铣削线速度vc、每齿进给量fz及径向切深ae）对表面完整性及表面完整性各指标（主要包括表面粗糙度、表面显微硬度及表面残余应力等）对试件疲劳性能的影响规律。结果 表面完整性的测量结果显示,表面粗糙度随fz和ae的增加而增大,随vc的变化不显著;表面显微硬度随fz的增加而增大,随vc和ae的增加而减小;同时,加工表面均呈现残余压应力状态,且表面残余应力的幅值随vc的增加而减小,随ae的增加呈先增大后减小的变化,随fz的变化不明显。试件疲劳性能测试的结果表明,表面显微硬度是影响TC4钛合金试件疲劳性能的主要因素。结论 在实验条件下,随着表面显微硬度的增加,试件的疲劳性能逐渐提升,并且当vc=20 m/min、fz=0.08 mm/z和ae=0.1 mm时,试件的疲劳性能最佳。     

基于ANSYS的立铣刀高速铣削加工参数优化

应用ANSYS软件的结构分析功能和模态分析功能仿真分析高速铣削的2 mm立铣刀的加工参数,仿真结果表明:轴向切削深度Ad为0.1~0.3 mm、每齿进给量fz为0.01~0.03 mm/齿、铣刀悬伸长度为铣刀全长的50%~60%是较佳的取值范围;可以通过提高切削速度vc来提高进给速度,提高加工效率,降低成本。     

微尺度铣削加工实验研究

影响微尺度铣削加工质量的因素中,工艺参数相对于其他动态变化的因素是可控的.针对微尺度铣削工程材料黄铜-68,基于所开发的微尺度铣削机床,应用Taguchi方法,通过实验的方法,以表面粗糙度作为加工质量评价指标,对工艺参数展开了研究.通过对实验结果的极差分析与方差分析,确定了3个关键工艺参数轴向切深、径向切深和每齿进给量对表面粗糙度的影响趋势.结果表明:径向切深对于微尺度铣削黄铜H68影响最大,其次是每齿进给量与轴向切深.本研究对于微尺度铣削类似的延展性材料提供了方法与工艺参考.     

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。     

采样间距对球头铣削表面三维形貌参数的影响

采用整体硬质合金球头铣刀加工模具钢,并用光学轮廓仪对铣削表面进行了测量,研究了采样间距对表面三维形貌幅度参数中的平均偏差、均方根偏差、十点高度、偏斜度、峭度和功能参数中的表面支承指数、核心区液体滞留指数、谷底区液体滞留指数的影响,并以此探讨了不同每齿进给量fz和径向切深ae下,测量球头铣削表面时采样间距的选取。结果表明:测量球头铣削表面用于三维参数表征时,存在最优的采样间距,L为Min(fz,a)//10。在此采样间距下,采样效率较高且三维表征参数与采样间距更小时基本一致。     

微沟槽顶部毛刺宽度微细切削试验研究

毛刺的存在影响工件的加工精度及加工效率。文章以毛刺宽度作为分析指标,采用正交试验对微细铣削过程中的关键因素(轴向切深、每齿进给量、主轴转速、径向切深)进行优化参数研究。分析结果表明:最优铣削参数组合是主轴转速为78000min-1,轴向切深为78μm,每齿进给量为1.5μm/z,径向切深为390μm;关键影响因素对毛刺尺寸影响的程度由大到小依次是主轴转速、轴向切深、每齿进给量和径向切深。由于参数优化铣削的微沟槽的顶边缘仍然存在尺寸较大的毛刺,文中采用后处理加工方法进行修正,结果表明能够进一步明显减小毛刺。     

高速铣削钛合金Ti6A4V铣削力试验研究

采用涂层硬质合金刀具对钛合金Ti6A14V进行了高速铣削试验.通过分析正交试验直观图,研究了铣削参数的变化对铣削力的影响,为合理选择铣削参数提供了可靠的依据.高速铣削试验表明:采用小的轴向切削深度和每齿进给量及较大的径向切削深度和切削速度有利于减小铣削力.基于概率统计和回归分析原理,建立了铣削力回归方程,并对回归方程进行了显著性检验,检验结果表明:所建立的回归方程呈高度显著检验状态,与实际情况拟合的较好.     

超声振动辅助铣磨加工CFRP表面质量研究

为研究超声振动辅助铣磨加工(ultrasonic vibration assisted grinding,UAG)中各加工参数对CFRP加工工件表面粗糙度与形貌的影响,开展了转速、每齿进给量、径向切深的正交试验,并对粗糙度随每齿进给量和径向切深的变化趋势进行了分析。试验结果表明:转速、每齿进给量、径向切深中对粗糙度影响最大的参数为径向切深,影响最小的参数为转速;在转速8000r/min,径向切深200μm条件下,每齿进给量fz从5μm增加到8μm时,UAG加工方式下的工件表面粗糙度值增加了20.61%。在转速8000r/min,每齿进给量8μm条件下,径向切深ae从250μm增加到400μm时,UAG加工方式下的工件表面粗糙度值增加了27%。     

高速侧铣镍基合金Inconel 718切削力试验研究

采用整体式涂层硬质合金立铣刀对镍基合金Inconel 718进行了高速侧铣试验,研究了切削参数(包括切削速度、进给量、轴向切深和径向切深)的变化对切削力的影响。研究发现,随着轴向切深的增大,切削力先增大后减小,这主要是由于刀具在切削力的作用下产生了一定程度的弯曲变形和扭转变形,改变了刀具的整体刚度;随着切削速度、每齿进给量和径向切深的增大,切削力的值呈现线性增加的趋势,其中对切削力变化影响最大的是切削速度。     

7075-T651铝合金铣削参数与刀具几何参数的多目标同步优化方法

目的 降低铣削力和铣削热,以减小7075-T651铝合金工件的加工变形,并提高金属去除率。方法 提出一种面向2类参数（铣削参数和刀具几何参数：转速、进给量、径向切深、轴向切深、前角、后角）旨在实现多个目标（铣削力、铣削温度和金属去除率）同步优化的方法。基于偏最小二乘法回归模型和7075-T651铝合金工件铣削有限元仿真模型,建立关于2类参数的铣削力、铣削温度及金属去除率的函数关系,并采用8种典型多目标优化算法进行求解。结果 通过Pareto前沿曲面的可视化和HV性能指标,筛选出适合解决本文问题的优化求解算法,获得的部分铣削参数,转速为5 966.30 r/min,进给量为0.08 mm/z,径向切深为4.53 mm,轴向切深为4.99 mm。刀具几何参数分别为前角17.95°、后角2.00°,此时对应的铣削力为232.12 N、铣削温度为22.56℃、金属去除率为33.08 mm3/min。结论 上述优化结果可实现较低铣削力和铣削温度以及较高金属去除率等综合控制目标,对7075-T651铝合金工件铣削加工时降低工件变形量和提高加工效率等方面具有实际应用价值。     

7050-T7451铝合金高速铣削力和温度仿真研究

高速铣削是航空材料加工制造中的关键技术之一。以7050-T7451铝合金为试验对象,通过正交试验方法,运用极差分析方法研究了铣削参数对铣削力及铣削温度的影响规律。研究表明:在所选参数范围内,x方向铣削力大于y方向铣削力;铣削深度对铣削力的影响最为显著;铣削力随着每齿进给量和铣削深度的增大而增大,随着铣削速度的增大而减小;每齿进给量对铣削温度的影响最为显著,铣削温度随着铣削参数的增大都呈增大趋势。     

数控加工的铣削噪声建模

针对合金钢MAT125,采用多因素正交试验方法进行数控加工铣削噪声实验,并用逐步回归分析方法建立铣削噪声模型。对实验数据进行极差和方差分析,得出各因素对切削噪声的贡献大小依次为轴向切深、进给量、径向切深、主轴转速,显著性大小依次为轴向切深、进给量、径向切深,为数控加工切削参数的合理选择提供依据。     

钛合金TC4高速铣削参数对铣削力的影响研究

钛合金高速铣削因其高效率、高质量、小变形等优点,广泛应用于航空、航天、船舶、军工制造等行业。针对难加工材料TC4(Ti-6Al-4V)的高速铣削加工技术,开展了铣削深度、铣削宽度、每齿进给量、主轴转速的四因素三水平正交试验,分析各铣削参数对铣削力的影响。实验过程中将铣削力分解为切向铣削力、径向铣削力和轴向铣削力,采用多元线性回归分析法,建立了各向铣削力模型,并进行了显著性检验。为验证模型的准确性,设计了新的加工实验进行验证。实验结果表明:该模型准确度高,能够预测铣削过程中的各向铣削力。     

高速精加工表面粗糙度值预测模型研究

通过试验设计的方法系统研究了高速加工中加工参数的合理选择对于零件表面质量的影响.建立了工件的表面粗糙度预测模型.实验结果表明:径向切深对粗糙度影响最为显著,每齿进给量次之,而轴向切深和切削速度影响不显著.但是轴向切深和切削速度是加工效率的保证.     

高速铣削P20模具钢铣削力的建模及试验研究

采用响应曲面试验法对P20模具钢进行高速铣削试验,建立了铣削力与铣削速度、每齿进给量、轴向切深和径向切深之间的预测模型并进行了显著性的检测,且对比预测结果与实测数据,验证了该模型的准确性。通过对响应曲面及其等高线图的分析,得出铣削用量对铣削力的影响规律。