钛合金车削加工表面粗糙度试验研究

为了探索难加工材料钛合金的车削表面粗糙度变化规律,采用均匀设计方法设计了钛合金切削参数.分别进行了常温干式车削和低温冷风车削试验,对实验数据进行多元线性回归分析,建立了适用于钛合金材料在低温冷风车削条件下和干式车削条件下的粗糙度经验公式,从而找到了钛合金材料车削表面粗糙度的变化规律.     

基于均匀设计法的钛合金切削参数优化试验研究

为了探索汽轮机低压锁扣叶片钛合金的清洁切削加工规律,优化其切削参数,保证表面质量,提高切削效率,采用均匀设计方法设计了钛合金切削试验参数.分别在常温干式切削和低温冷风降温切削条件下,对切削力和表面粗糙度进行了试验研究,对试验数据进行多元线性回归分析,建立了适用于钛合金清洁加工的表面粗糙度和切削力多元线性回归模型,在此基...     

润滑条件对TC4钛合金切削加工影响的实验研究

为了研究冷却润滑条件及切削参数对TC4钛合金的切削力和表面粗糙度的影响,分别开展CMQL、冷风、浇注式冷却润滑条件的TC4钛合金高速切削实验、四种不同润滑环境的粗/半精/精加工实验以及CMQL条件下TC4钛合金正交切削试验,通过单因素分析和正交试验法研究冷却润滑条件及切削参数对切削加工性的影响。研究表明：CMQL冷却润滑条件可在TC4钛合金高速切削时有效降低切削阻力和改善表面粗糙度,并在高速精车削阶段体现出降低切削阻力的优势。考虑CMQL条件下高速精车TC4钛合金加工效率,最佳参数组合为较高的切削速度、较小的精加工余量和合适范围内较大的进给量。     

加工TC4钛合金发动机叶片球型刀的试验研究

针对发动机TC4钛合金叶片的切削加工,通过生产部门大量的切削试验,确定了合理的刀具材料、几何角度、切削用量以及粗、精加工条件下刀具的相对磨钝标准。并用试验验证了粗、精加工条件下几何角度和切削用量对球型刀耐用度的影响以及表面粗糙度值随切削时间的变化规律。试验结论对硬质合金球型刀切削TC4钛合金叶片具有实际的指导意义与参考价值。     

基于均匀和正交设计的钛合金高速切削仿真研究

为了减少试验次数、提高效率,通过建立基于JC材料本构模型和绝热剪切失效准则的二维切削仿真模型,运用有限元ABAQUS软件在试验前对钛合金TC4进行高速切削模拟。对比均匀和正交两种设计方法在揭示切削参数对表面粗糙度影响规律中的优缺点,为试验研究优选一种设计方法,同时也揭示仿真中切削速度、进给量和轴向切削深度3个切削参数在高速切削条件下对表面粗糙度的影响规律,为试验加工研究切削参数对表面粗糙度的影响规律奠定基础。     

钛合金的超声振动切削

钛合金应用范围广,属难加工材料,一般常需磨削加工。作者应用超声振动切削系统,采用镶硬质合金刀具,对振动切削与普通切削钛合金时的切屑形态、切屑变形与加工表面粗糙度等方面进行了对比试验。试验结果表明,在一定的切削条件下,超声振动切削钛合金时,可避免普通切削时产生的表面缺陷,达到磨削加工的效果。     

绿色加工中刀具磨损对表面粗糙度影响的研究

在切削镍基高温合金材料过程中,由于不稳定因素造成已加工表面粗糙度很难控制,尤其是刀具磨损直接影响着表面粗糙度。通过对冷风油雾、冷风和常温油雾等不同冷却切削条件下刀具磨损和工件表面粗糙度微观形貌的实验,研究了高速切削镍基高温合金材料时,在不同冷却切削条件下刀具磨损对工件表面粗糙度的影响,揭示了用冷风高速切削提高表面加工质量的规律。     

车削奥氏体不锈钢时冷却参数对刀具振动和表面粗糙度的影响

针对最小量润滑(MQL)技术在加工难切削材料时冷却能力不足的问题,分析了最小量冷却润滑(MQCL)条件下冷却参数对刀具振动和表面粗糙度的影响规律.设计了以田口法为基础的正交试验方案,并基于MQCL条件进行了相关切削试验.采用方差分析法、主效应图法、响应面法等方法并结合切削理论,分析了冷风温度、油液流量、风速、喷射面类型...     

不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速切削表面完整性研究

通过TB6钛合金高速铣削试验,测量观察加工表面粗糙度、表面三维形貌和表层微观组织等表面完整性特征,利用极差法分析切削参数对表面粗糙度影响的显著性,探讨冷却润滑条件对加工表面形貌和表面变质层的影响。研究表明:工艺参数对表面粗糙度影响程度依次为径向切深、切削速度、进给量和轴向切深;相比低温冷风加,微油雾润滑加工时钛合金表面粗糙度低,且表面无明显晶粒变形,表明加工表面塑性变形是影响粗糙度的主要因素。     

PCBN刀具高速切削钛合金切削力和表面质量的研究

针对PCBN刀具材料和钛合金Ti6Al4V工件材料的特点,采用单因素试验法,对切削力和已加工表面粗糙度进行研究。通过与其它刀具材料作对比,证明了PCBN在高速、低进给量、低背吃刀量下切削钛合金可以得到较平稳的切削力和较低的工件已加工表面粗糙度。     

基于RSM的SiC单晶片表面粗糙度预测及参数优化

通过响应面分析法(RSM)对超声振动辅助金刚石线锯切割SiC单晶体的工艺参数进行分析和优化。采用中心组合设计实验,考察线锯速度、工件进给速度、工件转速和超声波振幅这4个因素对SiC单晶片表面粗糙度值的影响,建立了SiC单晶片表面粗糙度的响应模型,进行响应面分析,采用满意度函数(DFM)确定了切割SiC单晶体的最佳工艺参数,验证试验表明该模型能实现相应的硬脆材料切割过程的表面粗糙度预测。     

Machining Characteristics of Micro-Flow Channels in Micro-Milling Process

□ This article presents a method for machining micro-flow channels on dies for precise and effective mass production of metallic bipolar plates of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). To find an effective method for machining micro-flow channels on dies of metallic bipolar plates, machining experiments are conducted on micro-flow channels using a micro-scale milling process under various machining conditions. Machining variables are axial depth of cut, feed per tooth, supply/non-supply of cold wind, and single-tool/multi-tool cutting processes. The machining process is monitored by acquiring cutting force signals and acoustic emission signals while conducting the experiments. Surface conditions of machined micro-flow channels are analyzed. In this study, a cold-wind process is better than other processes in terms of burr generation and surface roughness. A cold-wind process with multi-tool process has a particularly better surface quality than the other processes.     

车床切削加工表面异常波纹分析

车床利用不同类型的刀具加工回转体外表面 ,刀具移动的速度和主轴转动的速度是影响转体表面加工精度和粗糙度的主要因素。即使在正常控制状态下 ,零件表面仍然出现异常波纹。分析和判断异常波纹的产生原理 ,就可有效地排除异常波纹 ,从而保障加工零件的表面粗糙度     

Effect of a combined machining/burnishing tool on the roughness and mechanical properties

Burnishing is a cold working surface treatment process in which plastic deformation of surface irregularities occurs by exerting pressure through a very hard and a very smooth roller or ball on a surface to generate a uniform and work‐hardened surface. This treatment occurs generally after the machining process. In this study, a new combined machining/burnishing tool is designed and is fabricated. This tool allows for generating simultaneously the machining (turning) and the burnishing of the cylindrical surface using a turning machine. First, turned surfaces at different conditions, sketches, finishing and half finishing were performed using only the cutting tool. The evolutions of a surface roughness parameter and the technological time relative to every test condition have been investigated. Second, using the combined machining/burnishing tool at coarse conditions, the evolutions of the surface roughness and the technological time have been also investigated. A comparison among the parameters obtained under different machining conditions and those obtained using the combined machining/burnishing tool has been carried out. Moreover, the analyses of the layers obtained on the combined machined/burnished surface have shown that the burnishing process induces compressive residual stresses on the subsurface treated specimens. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

超声纵扭辅助铣削高强铝合金表面润湿性能研究

针对超声辅助加工在工件表面形成微刻划表面可以提高高强铝合金表面的微结构性能的现象,进行了单激励旋转超声纵扭复合铣削表面微观结构的试验,基于水接触角理论和纵扭铣削运动学理论分析了加工参数对水接触角的影响;搭建了单激励超声纵扭铣削试验平台,采用正交试验法研究了不同加工参数对表面粗糙度、铣削力以及表面润湿性能的影响。结果表明：超声振幅为4μm时表面质量最佳,切削速度和进给量与表面粗糙度和水接触角呈正相关的关系;超声加工方式下的表面水接触角较普通方式更大,而在超声加工时低振幅加工比高振幅加工的表面水接触角大,当转速达到一定值时,高振幅和低振幅所加工的表面水接触角差别不大。合适的加工参数条件下超声纵扭加工方式可以降低加工表面的粗糙度,改变表面的润湿性。     

不同机加工表面微观形貌的特征分析

以机加工标准样块为对象,研究了不同机加工表面形貌粗糙度的差异,分析了不同机加工获得表面形貌的特征,以及观察了同种机加工方法获得的不同粗糙度表面形貌。结果表明：各种机加工方法获得标准样块的表面形貌及其粗糙度值都存在着不同程度的差异;不同机加工表面形貌微细结构致密度和轮廓高度峰值都各不相同,这与其加工机制有关;同种机加工获得不同粗糙度的表面形貌结构具有自相似性,而且具有典型的形貌结构特征,可用于区分不同机加工方法。     

Application of Taguchi and response surface methodologies for surface roughness in machining glass fiber reinforced plastics by PCD tooling

This paper discusses the use of Taguchi and response surface methodologies for minimizing the surface roughness in machining glass fiber reinforced (GFRP) plastics with a polycrystalline diamond (PCD) tool. The experiments have been conducted using Taguchi’s experimental design technique. The cutting parameters used are cutting speed, feed and depth of cut. The effect of cutting parameters on surface roughness is evaluated and the optimum cutting condition for minimizing the surface roughness is determined. A second-order model has been established between the cutting parameters and surface roughness using response surface methodology. The experimental results reveal that the most significant machining parameter for surface roughness is feed followed by cutting speed. The predicted values and measured values are fairly close, which indicates that the developed model can be effectively used to predict the surface roughness in the machining of GFRP composites. The predicted values are confirmed by using validation experiments.