切削液扰动对BTA深孔加工系统横向振动频率的影响

为探究切削液扰动下BTA深孔镗削系统横向振动频率的影响,通过建立BTA深孔镗杆系统计及内、外切削液流固耦合及其自由液面效应的横向振动模型,解析系统不同情况下的横向振动的一、二阶频率表达式,并以不同情况下,深孔镗杆内、外切削液的横截面面积及其对深孔镗杆的附加质量来表征对应的自由液面变化,通过计算,明确了BTA深孔镗杆的横向振动频率对切削液流速、轴向力的敏感性及其运动转换趋势。BTA深孔镗杆横向振动频率对轴向力的敏感性规律为:在共振脊区域,在内、外切削液都无自由液面时最大;内、外切削液都有自由液面时最小;在共振翅区域,只内切削液有自由液面时最大,内、外切削液都无自由液面时最小。BTA深孔镗杆横向振动频率对切削液流速的敏感性规律为:在共振脊区域,只内切削液有自由液面时最大,内、外切削液都无自由液面时最小;在共振翅区域,内、外切削液都无自由液面时最大,只内切削液有自由液面时最小。系统在切削液流速、轴向力达到临界等效值时,发生弯曲或屈曲;在静力失稳后,系统将会在更高的切削液流速值以混阶模态形式发生耦合颤振等复杂运动。该研究结果可为BTA深孔镗削加工的生产实践提供一定理论指导。     

影响包装产品覆膜强度的工艺因素研究

目的定性并定量地分析影响覆膜产品复合强度的主要因素,提出覆膜过程中应注意的问题和利于提高复合强度的建议。方法采用数学分析中的正交试验法,试图找到最佳覆膜工艺参数,以提高覆膜强度。结果直观最优工艺参数方案为复合温度90℃、复合压力20 MPa、复合速度800 r/min;位级最优工艺参数方案为复合温度80℃、复合压力20 MPa、复合速度800 r/min;可能最优工艺参数方案为复合温度80℃、复合压力25 MPa、复合速度800 r/min。合理的工艺选择范围是平印印刷品的墨层厚度在0~3μm时适宜选择覆膜加工;复合温度一般为85~95℃,墨层较厚时还应适当提高;复合压力为20~30 MPa;复合速度为500~700 r/min。结论通过选择最佳覆膜工艺参数,有效提高了包装印品覆膜强度。     

钛合金管子的深孔加工

本文主要以钛合金管子深孔加工为研究对象,开展钛合金管子深孔加工工艺研究,在公司内,依据公司现有的设备能力,在对原有深孔加工设备T2120改造的基础上,自行研究设计了一根专用的长刀杆;同时还研制出相关一系列的专用深孔加工刀具和配套工具,利用传统的深孔(钻扩铰)加工技术,实现了钛合金的深孔加工工艺,在试验过程中克服了钛合金深孔加工研制中多种困难,解决了诸多技术关键,满足深孔加工技术要求,完成了钛合金管子的深孔加工;达到了逾期的研制目标。保证了研制和配套要求,取得了明显的效果。     

高温合金GH4169铣削力试验

高温合金是材料加工中典型的难加工材料,在加工过程中,铣削力大,刀具破损严重,给加工生产造成很大影响。本次试验主要针对高温合金GH4169的铣削力进行研究,对正交试验所得数据进行线性回归分析,得到了适用于本次试验设备条件的铣削力经验公式;对试验结果进行极差分析,结果表明:各向铣削力随切深和进给量的增加而增大,随切削速度的增加而减小,并且在铣削参数组合为v=400m/min,ap=0.9mm,fz=0.05mm/z时,各向铣削力取得最小值。     

井下中深孔爆破模型试验的相似性研究

在模型被爆体性质、几何参数和爆破动力相似性研究的基础上 ,对井下中深孔爆破的四种方案进行了模拟 ,得出了较优的方案。现场试验得到了与实验室试验同样的结果 ,这说明模拟试验是成功的 ,为井下中深孔爆破参数的优化研究工作提供了极大的便利     

航空工业中压花孔的加工参数改进

该文通过采用不同参数进行实验,提出了通过改进航空工业中压花孔的加工参数,使压花孔刀具的使用寿命增加的指导意见。采用与零件材料硬度相比相对适中硬度的压花刀、适当增加主轴转速及进给速度有助于增加压花刀的使用寿命,切削液对压花刀的使用寿命无明显影响。     

强化研磨微纳加工参数对轴承套圈滚道表面硬度的影响

目的 探明不同加工参数对加工表面平均硬度的影响规律。方法 用强化研磨微纳加工技术对6012深沟球轴承内圈滚道表面进行强化处理,通过设置不同的喷射压力、加工时间、喷射角度及钢珠配比获得加工试样。采用洛氏硬度计分别检测加工前后套圈滚道表面硬度,并分析其随各参数变化的规律。结果 加工时间为5 min,喷射角度为45°,喷射压力为0.4～0.6 MPa时,表面硬度随喷射压力的增大而增大,0.6 MPa后维持在HRC61.60附近;喷射压力为0.6 MPa,喷射角度为45°,加工时间为1～5 min时,表面硬度及其增量随时间增加而增大,其后在HRC61.50附近徘徊;喷射压力为0.6MPa,加工时间为5min,喷射角度为35°～55°时,试样表面硬度及其增量先减小后增大,喷射角度达50°后,表面硬度达最大值HRC63.45;钢珠配比则对试样表面硬度影响不大,加工所得试样在HRC61.67～HRC61.80之间。结论 试样表面硬度及其增量随喷射压力、加工时间及喷射角度的增加而增加,且受加工时间影响最大。当加工时间为5 min,喷射压力为0.6 MPa,喷射角度为50°时,可获得较高的平均表面硬度。     

机械加工的深孔加工技术研究

随着社会的不断发展，科学技术有了很大的进步，对于机械加工的深孔技术也有了更加苛刻的要求。在机械加工中，孔的加工占到了将近1/3的比例，而在孔加工的过程中将近一半是深孔加工。深孔加工的相关工艺比较特殊，没办法对成孔的过程以及内部的情况进行直接的观察。文章分析了深孔加工的特征以及加工的技术。     

水平超深孔松动爆破在地下煤矿综采面的应用

通过对水平超深孔松动爆破的参数进行研究,从最小抵抗线、炮眼深度、炮眼密集系数以及装药量等方面进行优化,并通过在内蒙古乌拉特中旗温明地下煤矿1301综采面进行的现场试验,进一步完善了超深孔松动爆破技术,从而大大降低了采煤机的切割难度,提高了矿井生产效率.     

30CrMnSiA在内孔镗削加工中表面轮廓曲线变化规律研究

在切削速度25~200m/min范围内,使用涂层硬质合金刀具对高强度钢30CrMnSiA进行了内孔镗削实验,对比研究了干镗削与油润滑条件下加工表面粗糙度轮廓曲线的特征信号构成及其对形状参数Ra和Ry的影响规律。研究表明:在实验条件范围内,油性切削液对表面粗糙度指标Ra和Ry值没有显著影响,且随切削速度的改变,在干镗削与油润滑条件下,表面轮廓曲线的变化趋势基本相同;切削润滑条件的改变将对20~40μm波长尺度的特征轮廓曲线产生影响。     

Experimental and computational analysis of the coolant distribution considering the viscosity of the cutting fluid during machining with helical deep hole drills

An experimental analysis regarding the distribution of the cutting fluid is very difficult due to the inaccessibility of the contact zone within the bore hole. Therefore, suitable simulation models are necessary to evaluate new tool designs and optimize drilling processes. In this paper the coolant distribution during helical deep hole drilling is analyzed with high-speed microscopy. Micro particles are added to the cutting fluid circuit by a developed high-pressure mixing vessel. After the evaluation of suitable particle size, particle concentration and coolant pressure, a computational fluid dynamics (CFD) simulation is validated with the experimental results. The comparison shows a very good model quality with a marginal difference for the flow velocity of 1.57% between simulation and experiment. The simulation considers the kinematic viscosity of the fluid. The results show that the fluid velocity in the chip flutes is low compared to the fluid velocity at the exit of the coolant channels of the tool and drops even further between the guide chamfers. The flow velocity and the flow pressure directly at the cutting edge decrease to such an extent that the fluid cannot generate a sufficient cooling or lubrication. With the CFD simulation a deeper understanding of the behavior and interactions of the cutting fluid is achieved. Based on these results further research activities to improve the coolant supply can be carried out with great potential to evaluate new tool geometries and optimize the machining process.The full text can be downloaded at https://link.springer.com/article/10.1007/s40436-021-00383-w     

Effect of dual swirling plasma arc cutting parameters on kerf characteristics

A numerical control 3-D processing system was constituted for dual swirling plasma arc cutting. The effect of cutting energy parameters and operating gases on kerf characteristics was then investigated experimentally, so as to provide a reference for appropriately selecting process parameters to improve cut quality. It is shown that kerf widths reduce, and the bevel angle and the straightness increase with an increase of cutting speed and a decrease of arc current. Moreover, a smaller bevel angle, together with greater straightness and more dross, exhibits on the low speed side of the cut. As the oxygen content of the operating gas decreases, kerf widths decrease and the dross increases, while the bevel angle varies slightly on the high speed side of the cut. For the pure oxygen and pure air processes, the bevel angle on the low speed side and the straightness of cut surface are the smallest, but the pure oxygen cut surface is the roughest due to the occurrence of a saw-like kerf.     

高效深孔加工方法

本文介绍了利用深孔镗床采取内排屑方式高效加工深孔的一种加工方法，经过反复试切削，我们得到了比较合理的切削参数，最后并分析了该方法的实施效果与经济效益。     

巷道深孔掘进不同药径比爆破动力研究

近年来,随着矿山机械化程度的不断提高,大型先进凿岩台车的普遍推广应用,某些矿山在深孔掘进爆破过程中出现了炮孔药径比不匹配的问题。为了确定合理的炮孔药径比,运用有限元数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA构建巷道深孔爆破中装药结构的计算模型,4种炮孔药径比分别取1∶1、1∶1.2、1∶1.225、1∶1.25,对典型单元的应力云图和压力时程曲线进行对比分析。计算结果表明:当炸药与孔壁之间有空气介质存在时,应力波压力峰值会快速衰减,能够减少炮孔壁岩石的过粉碎或造成"再生岩石"现象。此外当炮孔药径比为1∶1时,单元压力峰值随着远离炮孔装药轴线衰减最快,而炮孔药径比1∶1.2时,压力峰值则衰减最慢。对于钻头直径Φ45mm的凿岩台车,合适的炸药药卷直径为Φ38~40mm,可依此指导矿山企业合理定购爆破器材。     

联箱-小孔型气液分离器的CFD数值模拟

在冷凝过程中采用气液分离(分液冷凝)能同时实现强化传热和降低压降.高效的气液分离是提升分液冷凝器性能的关键.本文针对联箱-小孔型气液分离器,建立了三维数值模型,研究了其气液分离特性.基于实验结果对模型进行了验证,分析了分液孔径(0.5～2.0 mm)和分液孔位置(居中、不居中)对联箱内工质流动特性的影响.结果表明:在入...     

核电管道用316LN不锈钢等离子切割工艺参数优化研究

为解决AP1000核电挤压成形厚壁管道等离子切割表面和切口成形质量差、裂纹多、后续加工量大等问题,本文搭建了大功率等离子切割试验平台,并针对20～100 mm厚核电管道用316LN不锈钢板材,采用控制变量法研究了等离子切割过程中主要工艺参数对切割质量的影响规律。研究结果表明：切割电流175～210 A,切割速度770～830 mm/min,气体压力0.56～0.64 MPa,喷嘴高度7.1～7.8 mm为20 mm厚316LN不锈钢等离子切割质量较好的工艺窗口;在等离子切割过程中,4个主要工艺参数对切割质量的影响规律曲线均为凹型;切割电流和切割速度之间的相互匹配显著影响切割的表面质量,切割速度对后拖量影响较大,喷嘴高度对切缝宽度及切口成形影响较大。将本文实验方法及工艺参数对切割质量的影响规律应用于60～100 mm厚316LN不锈钢切割工艺参数的优化研究,获得了中厚板等离子高质量切割的工艺窗口,实验验证表明,切割表面质量和切口成形质量均有明显提升,满足后续加工工艺要求,且去除量较小,可为核电厚壁不锈钢管道的高质量切割提供工艺参考。     

Numerical optimization of hole making in GFRP composite using abrasive water jet machining process

Machining of composite materials for the production of bolt holes is essential in the assembly of the structural frames in many industrial applications of glass fiber-reinforced plastic (GFRP). Abrasive water jet cutting technology has been used in industry for such purposes. This technology has procured many overlapping applications and as the life of the joint in the assembled structure can be critically affected by the quality of the holes, so it is important for the industry to understand the application of the abrasive water jet cutting process on GFRP composite materials. The aim of the present work is to assess the influence of abrasive water jet machining parameters on the hole making process of woven-laminated GFRP material and to find the optimum values of the process parameters. Statistical approach was used to understand the effects of the predicted variables on the response variables. Analysis of variance was performed to isolate the effects of the parameters affecting the hole making in abrasive water jet cutting. The results show that the optimum values of cutting feed, fiber density, water jet pressure, standoff distance, and abrasive flow rate upon the response variables are 0.3 m/min, 0.82 g/cm³, 150 MPa, 2 mm, and 100 g/min, respectively.     

低压冷喷涂铝涂层微观结构与沉积特性研究

低压冷喷涂技术是一种不同于高压冷喷涂技术的新型喷涂工艺。本文以体积比为3:7的氧化铝粉末和铝粉的混合粉末为原料,以压缩空气为工作气体,利用低压冷喷涂设备在Q235钢基体上制备Al涂层,研究了温度、喷距、送粉速率和喷嘴横向移动速度等工艺参数对涂层沉积效率的影响。采用光学显微镜、扫描电镜,研究了涂层的微观结构和沉积特性。实验结果表明:在工作气体压力保持0.6 MPa不变的情况下,温度400℃、喷距25 mm、送粉速率为30—40 g/min、喷嘴横向移动速度4.0 m/min时,铝涂层沉积效率最佳;同时Al2O3陶瓷相的加入有利于涂层的沉积。     

响应面分析法优化不锈钢激光切割工艺参数

为了获得良好的不锈钢激光切割质量,确定合理的切割工艺参数,本文以3 mm厚304不锈钢为研究对象,采用响应面法进行试验方案的设计和分析,利用超景深显微镜进行了试样表面切缝宽度、表面纹理最大峰值、挂渣量的测量,利用最小二乘法进行数据处理,研究了激光功率(X₁)、切割速度(X₂)、离焦量(X₃)以及辅助气体压力(X₄)对不锈钢切割表面切缝宽度、表面纹理最大峰值、挂渣量的影响规律,并基于响应面法得到了3个响应目标的预测函数.实验结果表明:X₂=2.48 m/min,X₃=-1.05 mm,X₄=1 MPa时,随着激光功率的增加,切缝宽度不断增大;X₁=300 W, X₄=1.2 MPa时,随着切割速度的加快切缝宽度逐渐减小,随着离焦量的增大切缝宽度先减小后增大;X₁=300 W,X₃=0 mm,X₄=1.40 MPa时表面纹理的最大波峰值RZ随着激光功率、离焦量以及切割速度的增大先减小后增大。以切缝宽度最窄、表面纹理最大峰值最小、挂渣量最少为响应目标确定了3 mm厚304不锈钢激光切割的最佳工艺参数为X₁=365.86 W,X₂=2.75 m/min,X₃=0 mm,X₄=1.4 MPa。试验验证发现:切缝宽度、表面纹理最大峰值、挂渣量的预测误差应分别控制在8.4%~12.7%、21%~24.9%、16.7%~19.5%。