低温喷雾射流冷却技术对TC4高速铣削加工性能的影响

为了有效降低切削区温度,提高TC4的高速切削加工性,采用低温喷雾射流冷却技术,对TC4高速铣削加工性能进行试验。结果表明:相对于低温冷风和MQL,低温喷雾射流冷却具有更强的导热冷却作用,能有效地降低切削温度、减少刀具磨损、减小加工表面粗糙度值,改善切削加工性。由于用水作为喷雾冷却介质,无毒害作用,是一种绿色制造技术,具有良好的发展前景。     

低温氮气射流对钛合金高速铣削加工性能的影响

在钛合金的高速切削过程中，切削区温度很高，加速了刀具的磨损，限制了切削速度的进一步提高。为降低切削区温度、防止刀具的氧化磨损，提出在低温氮气射流条件下进行钛合金的高速铣削加工。在干铣削、浇注切削液、常温氮气油雾、低温氮气射流和低温氮气射流结合微量润滑等冷却润滑条件下进行了钛合金的高速铣削对比试验。试验结果表明，低温氮气射流结合微量润滑能够最有效地降低铣削力，抑制刀具磨损。借助扫描电镜的检测手段，研究了不同冷却润滑条件下刀具的失效形式。指出在低温氮气射流条件下高速铣削钛合金时，只要热裂纹的形成与扩展未引起刀具的崩刃及刀面的剥落，进一步降低低温氮气的温度将提高刀具的使用寿命。     

钛合金车削中的低温喷雾射流冷却技术

将低温喷雾射流冷却技术应用到TC4钛合金的车削加工中,以纯净水和低温气体的喷雾射流为冷却介质的冷却技术,与低温冷风和常规浇注两种冷却方式在相同实验条件下进行对比.试验结果表明,低温喷雾射流的冷却效果优于低温冷风和常规浇注冷却下的冷却效果,这对于改善钛合金等难加工材料的切削性能有着重要的意义.     

低温喷雾射流铣削Ti40阻燃钛合金的刀具耐用度

为研究低温喷雾射流对铣削Ti40阻燃钛合金过程中刀具磨损的改善效果,通过油冷浇注以及低温喷雾射流冷却润滑方式的对比分析,探讨了铣削过程中涂层硬质合金刀具的磨损行为与耐用度。研究了低温喷雾射流加工过程中气体压力、液体压力、靶距、液体流量对铣削温度的影响,利用响应曲面法建立了刀具铣削温度数学模型,确定了喷雾射流参数的最佳值,并进行了铣削验证。结果表明：低温喷雾射流较油冷浇注冷却润滑方式可更有效地抑制刀具磨损,能够成倍地提高刀具耐用度;建立的刀具铣削温度模型有效度高,误差较小,通过优化低温喷雾射流参数有效提高了刀具耐用度;低温喷雾射流铣削Ti40阻燃钛合金的最佳参数值为：气体压力0.5MPa,液体压力0.5MPa,靶距5mm,液体流量83mL/min。     

低温气动喷雾射流冲击冷却技术在钛合金磨削中的应用

针对钛合金磨削加工中容易造成工件烧伤及加工质量不易保证的难题，提出了一种新的高效冷却技术——低温气动喷雾射流冲击冷却技术，并依据此思想开发出一套低温气动喷雾射流冲击冷却系统，将其应用于钛合金的磨削加工中。试验结果表明，相对于低温冷风和常规浇注冷却，低温气动喷雾射流冲击冷却具有明显的冷却优势，它可将磨削温度和工件表面粗糙度控制在较低的水平。     

液氮低温铣削Ti5553钛合金切削力及刀具磨损研究

采用传统切削液浇注冷却方式加工Ti5553钛合金时,存在刀具磨损快、工件表面粗糙度较高、切削液处理成本高和资源消耗大等问题。针对上述问题,通过对采用低温液氮切削加工Ti5553钛合金方法的研究,设计了低温液氮切削与冷却液浇注切削的对比试验。试验结果表明,采用液氮冷却比切削液冷却的F_x,F_y,F_z分力小,刀具寿命提升约20%。在加入MQL后,液氮冷却具有比切削液更低的工件表面粗糙度。     

切削加工中喷雾冷却的应用

喷雾冷却是利用一定压力的压缩空气使微量的切削液雾化,并高速喷向切削区,因而使切削区的切削温度大幅度下降,同时带走切屑和粉尘,改善作业环境,避免造成环境污染.从冷却原理及实际应用效果两方面都说明,喷雾冷却具有较好的切削区冷却作用和推广价值.     

喷雾冷却装置技术性能的试验研究

利用自己设计的喷雾冷却装置和测试系统,在不同加工条件下,通过实验,确定喷雾冷却装置的技术性能,为喷雾冷却装置的优化设计和推广应用提供依据。     

基于干冰低温冷却的大进给铣削TC4钛合金刀具磨损研究

针对TC4钛合金切削加工过程中刀具易磨损、加工效率低等问题,以干冰为冷却媒介对TC4钛合金进行大进给铣削加工,以提高TC4钛合金的切削加工效率,降低刀具磨损。研究了不同冷却方式下的TC4钛合金大进给铣削过程中铣削速度对刀具耐用度的影响规律和干冰低温冷却方式下刀刃形状和刀具材质对刀具耐用度的影响;分析了干冰低温冷却方式下的不同铣刀刀具的磨损特征,明晰了干冰低温冷却大进给铣削TC4钛合金时的刀具磨损机理。研究结果表明,干冰低温冷却可以抑制大进给铣削时的刀具磨损,提高刀具耐用度。此外,圆弧刃三角形刀片比四边形刀片更适合高速大进给铣削。     

切削加工中喷雾冷却技术的试验研究

根据喷雾冷却原理,设计了用于金属切削加工的喷雾冷却装置,确定了刀具几何角度,选择水做为冷却液.实验表明,与干切削相比,喷雾冷却时切削区温度可降低200℃;切削液用量为(0.3～0.5)L/h,且当切削条件调整到理想状态时,工件表面不会有冷却液残留;能够适用于普通的硬质合金刀具.     

TC4钛合金在低温CO2冷却下的切削性能

TC4钛合金在高速车削时易出现刀具磨损快和缠屑等问题,难以保证表面加工质量。利用自行组建的强压液态CO2供给系统,将低温CO2混合物高速射流作为冷却润滑介质,研究了低温CO2射流下高速切削TC4钛合金时的切削温度、切削力、刀具磨损、表面粗糙度以及切屑的断屑情况,并将其与干切削状况进行了对比分析。结果表明,低温CO2射流可有效降低切削温度,减小切削力,减轻切屑缠绕,抑制刀具磨损并提高已加工表面质量。     

钛合金加工工艺技术研究

钛合金材料是目前较难加工的材料之一,因其热传导系数小、比热低、化学性能活泼等特点,给机械加工带来一定的难度。本文通过某产品钛合金摇臂的工艺性及工艺难点分析,并通过工装、刀具、冷却液、切削参数等方面分析和选择,总结出钛合金加工的普遍原则。     

钛合金精密零件镗铣加工工艺

对钛合金精密零件加工工艺技术的研究,通过选用适合加工钛合金材料的刀具、切削要素,提高钛合金精密零件加工质量,通过制定合理的热处理参数及工艺流程消除零件加工应力,稳定零件加工尺寸,选用合适的定位方式消除零件的加工过定位,保证零件加工尺寸精度,试验表明此工艺加工方法可消除零件加工变形,稳定加工尺寸,使钛合金精密零件合格率达到95%以上,从而达到保证零件尺寸精度的技术要求。     

铝合金零件高速铣削加工试验

为了减小铝合金零件整体抠制加工时的变形和提高加工效率,高速铣削加工越来越广泛地被应用.为了摸索高速铣削加工方法进行了高速铣削加工试验,在对两个比较典型的铝合金零件的试验过程中,通过合理地设置加工参数和刀具路径,减小了零件的变形和提高了加工效率.     

钛合金高速铣削刀具磨损机理和预测方法研究

钛合金的加工非常困难,刀具磨损严重。为了尽可能减小刀具磨损,在高速铣削状态下能预测刀具的耐用度,本文研究了在高速铣削钛合金时刀具磨损的机理,并提出了一种基于切削试验的刀具磨损预测方法,建立了粗、精加工两种状态下刀具磨损预测数学模型,研究了顺逆铣方式、刀尖圆弧半径对刀具磨损的影响。     

钛合金车削中的低温油膜水滴冷却润滑技术

简述了低温油膜水滴(cryogenic Oils on Water,低温OoW)切削液的冷却润滑原理。通过测量常规浇注、低温冷风和低温OoW切削液三种冷却润滑方式下切削钛合金的切削温度、刀具寿命和工件表面质量的对比试验,研究低温OoW切削液的冷却润滑性能。试验结果表明,低温OoW切削液具有良好的冷却润滑效果,能有效降低切削温度、提高刀具寿命和降低表面粗糙度值,且在切削速度提高时,对比效果更为明显。     

高速水射流特种精密加工技术

高速水射流特种加工是利用具有很高动能的高速(超音速)水射流束来冲蚀材料,从而实现材料切削,属于高能束加工范畴,是一种可与激光、等离子体、电子束加工方法媲美的新型切割加工工具.水射流切割无(机械)接触,适应性好、切割表面精度高、切缝窄、材料损耗少、清洁无污染,配合数控执行机构可精确切割加工任意复杂形状工件.另一方面,水射流具有介质成本低,、清洁、环境友好,而且对被加工材料无热损伤(被切割材料温度小于100℃)等优点,在许多材料的切割加工、表面处理中,水射流具有其独特的优越性.高速水射流尤其适用于高硬度、高脆性难加工材料、复合材料、钢筋混凝土、陶瓷、石材等的切割加工.     

液氮低温切削钛合金实验研究

针对钛合金难加工特点,将液氮作为冷却介质直接喷向切削区进行钛合金TC4低温车削加工,测量其切削力、表面粗糙度和刀具磨损,并与干切削在相同实验条件下对比,分析低温切削对钛合金的影响。实验结果表明:低温切削钛合金,主切削力有所增大,但进给方向力减小,刀具磨损状况与表面质量得到改善,断屑相对容易。