髋关节股骨假体柄型面拷贝式电解加工试验研究

针对髋关节股骨假体柄材料难加工、型面面积大、大批量生产困难等难点,提出拷贝式电解加工的方法,利用成形阴极在304不锈钢毛坯件上进行假体柄型面拷贝式电解加工试验,重点研究电解液压力、加工电压、进给速度对型面尺寸精度的影响规律.通过参数优化,得到在电解液入口压力0.6 MPa、加工电压16 V、阴极进给速度0.15 mm/...     

陶瓷结合金刚石砂轮磨削硬质合金表面粗糙度的研究

本文采用正交试验法研究了砂轮线速度、横向进给速度、磨削深度和磨削行程四种磨削参数对陶瓷结合金刚石砂轮磨削硬质合金表面粗糙度的影响,通过显微镜观察了硬质合金的表面加工质量,分析了影响表面加工质量的因素,得出了优化的工艺参数.结果表明:四种磨削参数对硬质合金表面粗糙度的影响顺序为:横向进给速度＞砂轮线速度＞砂轮行程＞磨削深...     

直线刃阴极数控电解加工工艺试验研究

采用直线刃阴极进行电解加工平面的工艺试验,对试验结果进行分析,得到电解液压力、阴极进给速度、电源电压、极间初始间隙与表面粗糙度、切削深度的关系曲线.在此基础上,选取优化的参数组合,实现了直纹曲面的加工.     

球槽曲面电解加工流场设计及试验研究

球槽曲面是一种球形轮廓扫掠曲线所形成的包络曲面,该曲面所构成的零件驱动轴和螺杆常应用于盘式制动器,可采用电解加工实现高效加工.采用数值分析方法研究了两种电解液流动方式的三种方案对流场的影响,得出电解液侧向短流程方案的流场均匀性较好,并进行了电解加工试验验证.其次,采用数值分析方法研究了导流结构参数、电解液入口压力和压力对流场的影响,并选择最优参数进行了电解加工试验验证.最后,选择不同极间电压与进给速度进行球槽曲面电解加工试验,得知极间电压与平衡间隙成正比、进给速度与平衡间隙成反比,尽量小的极间电压与高进给速度,可得到较好的工艺稳定性.     

Ti-48Al-2Cr-2Nb脉冲电解加工参数优化及试验研究

钛铝金属间化合物Ti-48Al-2Cr-2Nb(TiAl 4822)是一种优良的轻质、耐高温材料,已在航空发动机叶片领域获得重要应用。电解加工是国内外加工TiAl 4822材料的主要方法,与机械加工相比具有显著的效率和成本优势。针对TiAl 4822脉冲电解加工开展了参数优化研究,以加工电压、工具进给速度、电解液温度、脉冲占空比和脉冲频率等参数设计了正交试验,以加工工件的表面粗糙度和单位时间内材料蚀除体积速率为评价指标,采用层次分析法进行了分析,通过单因素试验对分析结果进行了验证。     

GH4169电解磨削加工试验研究

采用电解液从阴极内孔直接喷射到工件加工表面的内喷射供液方式,对GH4169镍基高温合金开展电解磨削加工试验研究。结果表明:在相同工艺参数下提高进给速度,不仅能提高材料去除率,还能降低过切量和表面粗糙度值;加工电压、电解液温度、电解液压力、金刚石目数对最大进给速度具有重要影响。     

轴向冲液电解线切割50CrVA试验研究

采用轴向高速冲液电解线切割方法加工50CrVA弹簧钢,利用高速流动的电解液快速带走加工产物。通过对加工区域的流场进行仿真,选出合适的喷嘴直径,并对影响加工的重要因素(加工电压、占空比、频率、进给速度)进行单因素试验,研究各参数对加工缝宽的影响。最后,采用优化参数加工出缝宽约为1 mm的典型零件。     

基于BP神经网络的电解加工工艺参数优选研究

电解加工中通过适当地控制工艺参数可获得较好的表面质量.运用正交试验方法研究了工作电压、电解液压力、初始间隙、阴极转速及阴极进给速度对电解加工表面质量的影响,得到了优化的工艺组合.在此基础上运用BP神经网络对试验数据进行分析处理,预测了较正交试验分析结果更为优化的工艺组合,并用试验验证了其正确性.结果表明,经正交试验数据训练过的BP神经网络,较好地映射了工艺参数与优化指标之间的复杂非线性关系,应用BP神经网络对工艺参数进行优选研究能得到更全面、准确的结果.     

钛合金微铣削辅助电解复合加工试验研究

针对钛合金在NaNO3电解液下易钝化而导致电解加工中断的问题,提出了钛合金微铣削辅助电解复合加工方法,首先设计了微铣削辅助电解复合加工工具,建立了复合加工深度轮廓的数学模型,并通过单因素试验研究了不同进给速度、主轴转速、加工电压对复合加工的影响。结果表明：这些参数中对复合加工深度和材料去除率影响最大的是进给速度,对轮廓定域性影响最大的是主轴转速。在进给速度3 mm/min、加工电压24 V、主轴转速2 000 r/min的试验参数下,加工获得的表面质量效果较好,加工深度轮廓试验曲线与数学模型达到了较好的吻合。     

弹性磨具磨抛M300曲面多目标磨削参数研究

目的通过M300模具钢曲面磨抛加工实验研究,解决传统抛光工艺效率低下等问题。方法采用弹性球头磨具对M300钢进行了曲面抛光加工,设计单因素实验和正交实验,研究主轴转速、磨具粒度、进给速度、切削深度等主要工艺参数对表面粗糙度与材料去除率的作用。使用Hilbert路径走刀方式进行加工,可均匀遍历整个待抛曲面,利用五轴加工中心作为试验平台,电子分析天平、三维表面形貌仪作为检测仪器,得到优化的工艺参数和优选区间。结果在9组选取的磨抛参数中,能够获得较为理想的表面粗糙度(0.078μm),材料去除率和磨耗比分别为2.152 mm3/min、0.07。对表面粗糙度影响较大的因素为切深,对材料去除率影响较大的因素为切深和进给速度。对于多目标优化,切深、主轴转速、进给速度、磨具粒度的影响程度逐次降低。优化后的工艺参数组合为:球头磨具320#,主轴转速4500 r/min,切深0.4 mm,进给速度80mm/s。结论采用弹性球头磨具磨抛可提高M300模具钢的材料去除率,改进加工表面质量,进而提高加工效率。     

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.     

Effect of machining parameters and coating on wear mechanisms in dry drilling of aluminium alloys

The temperature generated by friction and plastic deformation in the secondary shear zone strongly controls tool wear. At lower cutting speeds tool wear is not severe insofar as the temperature is not significant. When the cutting speed is increased, there is a transition in wear mechanisms from abrasion and/or adhesion to diffusion. In the present paper, the change in wear mechanisms as a function of cutting speed and coating material is discussed. The cutting tests were performed on a rigid instrumented drilling bench without the use of cutting fluids. AA2024 aluminium alloy was used to investigate the wear mechanisms of cemented tungsten carbide and HSS tools. Three cutting speeds (25, 65 and 165 m/min) and a constant feed rate of 0.04 mm/rev were selected for the experiments. The best results in terms of maximum and minimum hole diameter deviations and surface roughness are obtained for the uncoated and coated tungsten carbide drills. The results also show that HSS tool is not suitable for dry machining of AA2024 aluminium alloy.     

CuZn30微铣削表面完整性影响规律试验研究

采用直径φ1的硬质合金铣刀对CuZn30合金进行单因素槽铣试验,研究加工表面完整性、顶毛刺和切屑随铣削参数的变化规律。通过试验得到以下结论:切削参数对加工表面完整性影响比较显著,其中表面粗糙度随主轴转速的增大而减小,随每齿进给量增大而增大,切削深度对粗糙度影响不太显著。残余应力随着每齿进给量的增大有明显增大趋势,而主轴转速与切削深度对残余应力的影响不太显著。显微硬度随铣削参数变化没有显著的变化。顶毛刺主要受每齿进给量的影响,毛刺尺寸随着每齿进给量的增加先急速减小后趋于平稳,切屑形态主要受切削深度的影响,随着切削深度的增加,切屑由短小的碎屑逐渐变为平滑的连续卷曲切屑。     

Tool flank wear prediction in CNC turning of 7075 AL alloy SiC composite

Flank wear occurs on the relief face of the tool and the life of a tool used in a machining process depends upon the amount of flank wear; so predicting of flank wear is an important requirement for higher productivity and product quality. In the present work, the effects of feed, depth of cut and cutting speed on flank wear of tungsten carbide and polycrystalline diamond (PCD) inserts in CNC turning of 7075 AL alloy with 10 wt% SiC composite are studied; also artificial neural network (ANN) and co-active neuro fuzzy inference system (CANFIS) are used to predict the flank wear of tungsten carbide and PCD inserts. The feed, depth of cut and cutting speed are selected as the input variables and artificial neural network and co-active neuro fuzzy inference system model are designed with two output variables. The comparison between the results of the presented models shows that the artificial neural network with the average relative prediction error of 1.03% for flank wear values of tungsten carbide inserts and 1.7% for flank wear values of PCD inserts is more accurate and can be utilized effectively for the prediction of flank wear in CNC turning of 7075 AL alloy SiC composite. It is also found that the tungsten carbide insert flank wear can be predicted with less error than PCD flank wear insert using ANN. With Regard to the effect of the cutting parameters on the flank wear, it is found that the increase of the feed, depth of cut and cutting speed increases the flank wear. Also the feed and depth of cut are the most effective parameters on the flank wear and the cutting speed has lesser effect.     

超细晶硬质合金刀具车削不锈钢的切削温度研究

超细晶硬质合金刀具由于具有更高的硬度和抗弯强度,可以满足现代制造业的更高要求,在难加工材料高速切削领域显示出明显优势。在不锈钢材料的加工过程中,切削温度对刀具的磨损有极大的影响,而多数实验方法很难测得刀具表面具体的温度分布。借助DEFORM仿真分析软件,模拟超细晶硬质合金刀具对304不锈钢的车削过程;依据正交试验方法,分析切削用量三要素切削速度、进给量和背吃刀量对刀具温度的影响规律;通过实际车削实验与仿真结果进行比较,并与普通晶粒硬质合金刀具进行对比。结果表明:与普通晶粒硬质合金刀具加工相似,切削速度对超细晶粒硬质合金刀具温度的影响程度最大,其次是进给量,最后是背吃刀量;超细晶粒硬质合金比普通晶粒硬质合金刀具具有更好的散热性,尤其在较高速度条件下切削,优势更加明显。     

TC4钛合金异形型腔电解加工实验研究

通过分析钛合金电解加工时金属基体表面点蚀、钝化过程,研究了NaNO_3电解液、NaCl电解液及其混合电解液对TC4钛合金的电化学溶解特性的影响。对比分析不同成分电解液中的工件表面质量和加工效率,最终选用质量分数为10%NaNO_3和20%NaCl的混合电解液进行TC4钛合金异形型腔电解加工工艺实验。结果表明:采用混合电解液可实现TC4钛合金异形型腔的高效加工,稳定加工速度可达2.8 mm/min;当阴极进给速度为2.4 mm/min时,型腔一致性较好。     

切削条件对已加工表面残留应力的影响

用X射线应力测量仪测量了不同切削条件下铝合金工件表面的残留应力。结果表明,硬质合金刀具薄切削铝合金时,切削速度、进给量、切削深度对已加工表面残留应力的影响具有不同的规律。     

整体硬质合金铣刀加工航空用2A90铝合金工艺研究

设计一组切削实验,分析使用硬质合金刀具切削航空铝合金时,工艺参数的改变对工件表面质量和加工效率的影响。实验结果表明:对于铝合金切削,刀具几何角度宜采用较大的前角和螺旋角组合以获得较高的加工表面质量;提高切削速度可以提高加工表面质量和加工效率,增大进给量则会降低工件表面质量;环切式刀轨加工效率高,加工表面质量差,一般用于粗铣或半精铣,往复式刀轨加工效率低,加工表面质量好,一般用于精铣。     

Experimental and numerical studies on the performance of alloyed carbide tool in dry milling of aerospace material

Titanium alloy is widely used in the aerospace industry for applications requiring high strength at elevated temperature and high mechanical resistance. The difficulty of dislocation motion through the microstructure is responsible for its high yield strength. However, the main problems encountered when machining titanium alloy are the low material removal rate and the short tool life.This study investigated the suitability of uncoated cemented carbide tools in ball-end milling of the aerospace titanium alloy Ti-6242S. The experiments were carried out under dry cutting condition. Cutting speeds in the range of 60–150 m/min were considered. The axial and radial depths of cut were kept constant at 2.0 and 8.8 mm, respectively, and the feed rate values of 0.1 and 0.15 mm/tooth were selected. SEM analysis has been carried out on the worn tools and shows that flank wear and excessive chipping on the flank edge are the main tool failure modes. For both feed rates, the results demonstrate that the higher the cutting speed the better is the surface finish. The FEM simulation provides good results on modelling of chip formation and can be helpful to calculate the contact parameters and to understand the tool wear mechanisms when dry machining aerospace titanium alloys.     

基于刀具磨损率及加工效率的工艺参数优化

钛合金环槽铆钉因其高的铆接强度及良好的防松性能被广泛应用于航空航天行业。钛合金切削性能差,切槽刀具工作环境恶劣,使得切槽车刀的磨损更加严重。以钛合金环槽车削加工为研究对象,运用数值方法,得到不同的切削速度、进给量参数下,钛合金车削加工环槽时硬质合金刀具后刀面的磨损速率。通过数据分析,建立刀具后刀面磨损速率预测模型,利用最小二乘法进行参数辨识。应用遗传算法对考虑刀具后刀面磨损速率和切削加工效率的双目标进行优化,得到最优工艺参数组合。结果表明,经过优化的工艺参数,使整体目标值提高了2.9%。