不同振动方式下的钛合金超声振动铣削表面完整性研究

钛合金在机械工程领域应用广泛,其加工表面完整性对钛合金工件的耐磨性、疲劳强度、使用寿命有着非常重要的影响。通过对工件施加不同振动方向的超声振动,开展了不同振动方向下的TC4钛合金超声振动侧铣平面试验,分析了不同振动方式的运动学轨迹特征,研究了振动方式、切削参数对钛合金加工表面完整性的影响规律。结果表明:法向振动铣削后的表面形貌变形程度、表面粗糙度均大于切向振动和轴向振动;随振幅的增大,法向振动铣削和切向振动铣削表面粗糙度呈上升趋势,轴向振动铣削呈下降趋势;法向振动铣削的表面显微硬度大于轴向振动铣削与切向振动铣削,当振幅大于3.5μm时随着振幅的增加三者都呈现出减小的趋势。法向振动铣削的表面残余应力均大于轴向振动铣削和切向振动铣削,振幅为3.5μm时的残余应力均大于振幅为5.4μm时的残余应力。与普通铣削相比,超声振动铣削能够提高加工表面的显微硬度和残余压应力,对于改善工件的耐磨性和抗疲劳性具有重要的作用。     

真空吸附铣削夹具的设计及加工

真空夹具研究中心的主要任务是对工作薄进行仿真和优化。目前,壁零件的加工也成为机械制造领域的一项重要任务,薄壁零件的零件细腻、刚度差,并且其加工过程难以控制。由此产生的变形会造成加工误差,因此薄壁所需的尺寸和定位精度往往非常高。影响板材零件加工精度的主要原因是加工零件的变形。采用高速铣削可以减少加工工件因切削力、切削温度、切削振动等影响而产生的变形,明显减少了由于加工工件变形引起压缩的情况,提高了工件加工精度,降低了表面粗糙度。该文在介绍吸气装置真空结构和工作原理的基础上,重点介绍了真空泵设备在高速磨削细部的结构元件和应用。     

浅析机匣加工中岛屿表面向心粗糙度的加工技术

本文介绍了某高压压气机机匣零件加工过程中岛屿表面向心(同心圆纹)粗糙度的加工技术,可达到岛屿表面Ra0.8的向心粗糙度要求。该岛屿表面与配套的装配零件贴合,可以起到气流密封的作用。与通常的垂直铣削表面不同,本文采用多轴联动的加工中心,使主轴回转中心与被切削表面在互相垂直的基础上倾斜1°,使用类似同心圆型或螺旋形的切削路径,便可形成该类粗糙度,并且具有较高的粗糙度质量。     

新型滚光刀在数控车床上的推广应用

表面粗糙度是机械加工企业加工零件质量好坏的一个重要指标。尤其是表面粗糙度要求特别高的零件,必须在磨床上加工才能保证质量。这样不但增加生产成本,而且降低加工效率,直接影响到产品的进度,这是很多制造企业的一大心病。我们通过对问题的分析,采用普通车刀和滚光刀分别进行车削加工,检测零件的表面粗糙度,发现用滚光刀加工在零件表面粗糙度相对较高的情况下可以实现"以车代磨"的效果,提高了加工效率,挖掘滚光刀的优点并加以推广。     

过共晶Al-22Si合金的切削加工性能研究

采用金属铸造法制备过共晶Al-22Si合金试样块,在光学显微镜上观察细化变质后过共晶Al-22Si合金的微观组织形貌,并测试其布氏硬度值和铣削表面粗糙度.通过正交试验探究轴向切深、进给量、铣刀转速对铣削力的影响.实验结果表明:细化变质后的过共晶Al-22Si合金初晶硅尺寸减小,共晶硅呈短棒状,合金硬度很高,铣削表面粗糙度较小;在铣削加工中,铣刀转速对合金铣削力的影响最大,其次是轴向切深,最小的是进给量.     

高速机床进给机构及铣削系统振动分析

由于高速机床目前应用对象主要为硬化模具钢及大型航天结构件的铣削加工，因此主要针对与此相关的加工技术。首先透过切削实验观察硬化模具钢的切削特性，探讨不同切削条件对铣削模具钢的刀具磨耗、表面粗糙度以及铣削力的影响。一般的航天结构件多为薄件，其结构刚性低，此外所采用的线性马达为推力较小的马达，其伺服刚性低，此类低刚性结构在加工过程中极易产生振动，因此另一研究重点为低刚性结构铣削加工时之最佳加工条件，以减少切削振动，提升加工品质。     

各向同性热解石墨车铣加工对比试验研究

本文针对各向同性热解石墨加工表面质量较差的问题,分别利用硬质合金刀具进行了车削和铣削各向同性热解石墨试验,观测了加工表面的微观形貌,测量了已加工表面粗糙度值,在此基础之上,对比分析了车削和铣削这两种加工方法的优劣。从加工表面的微观形貌看,铣削加工表面残余凹坑少,而且深度小;从已加工表面粗糙度值来看,铣削加工表面的粗糙度值小而且稳定。综合来看,对于各向同性热解石墨的加工,相比车削加工而言,铣削加工更具优势。     

芳纶纤维增强复合材料的微铣削与铣磨精加工

芳纶纤维增强复合材料极难加工,且材料本身具有各向异性,因此其在加工后表面质量并不理想,常会出现分层、烧焦、拉毛等缺陷。针对上述问题,本研究对芳纶纤维增强复合材料分别进行了微铣削和铣磨试验,对比分析了两种加工试样的表面粗糙度和微观形貌以及两种工艺的切削机理。结果表明:微铣削加工后表面粗糙度随着进给速度的增加呈现先增后减的趋势;铣磨加工后表面粗糙度随进给速度的增加而增大,且远大于微铣削的表面粗糙度。试验发现,微铣削加工中拉毛现象明显;而铣磨加工表面存在大量白色凝结物,通过在加工过程中引入风冷工艺可有效减少凝结物的生成,从而有效地提高表面质量。     

浅谈农机零配件表面粗糙度的测量

阐述了表面粗糙度对零件使用性能的影响及评定表面粗糙度的基本原则，叙述了零件表面粗糙度的几种测量方法，以及使用针描法测量零件表面粗糙度应注意的问题。     

某新型压气机盘车削加工方法浅析

某机高压压气机零级轮盘为压气机部分的第一级,结构较为特殊,零件整体尺寸较小,具有较为特殊的卡圈结构,卡圈宽度尺寸仅1.6mm且上下相对,加工中易发生挤屑、打刀现象;零件还具有较复杂的凸耳结构,铣削加工余量较大,结构复杂;结构类似薄壁环,易变形,同时零件对表面粗糙度要求较精,工艺编制上尺寸链计算量较大,工艺过程安排上难点较多。     

微铣削切削力特性及表面质量的实验研究

为了研究微铣削加工过程中切削用量对切削力的影响规律及加工质量,采用直径150μm的硬质合金微铣刀进行了微铣削加工实验.一方面,采用单因素实验方法,研究了铣削微槽时主轴转速、轴向切削深度和每齿进给量对切削力的影响规律,实验发现主轴转速和轴向切削深度是影响切削力的重要因素,而每齿进给量的影响最小.以每齿进给量与切削刃刃口半径的比值fz/Re为变量,研究了切削比能的尺寸效应现象,发现随着fz/Re的减小,切削比能增大,当fz/Re1.0以后,切削比能急剧增大.另一方面,从毛刺宽度和表面粗糙度两个方面研究了fz/Re对微铣削加工质量的影响规律,其结果表现出明显的尺寸效应现象,随着每齿进给量的的减小,毛刺宽度和表面粗糙度均先减小后增大.当fz/Re=0.5时毛刺最小;当fz/Re=1.0时,表面粗糙度最小.本研究可以为实际加工中合理选择切削用量以及分析微铣削尺寸效应现象提供理论依据.     

表面粗糙度对零件耐磨性能的影响

本文通过实验研究了表面粗糙度在摩擦过程中的变化规律,分析了表面粗糙度对零件耐磨性能的影响。     

喷丸材料及粒径对300M钢原始表面粗糙度的影响

过去的研究忽视了零件表面原始粗糙度对喷丸后形成的粗糙度的重大影响,而表面粗糙度又是考核喷丸质量的重要指标。采用车削、精车削和磨削3种加工方式在300M钢表面形成3种粗糙度,采用不同喷丸工艺,测定了300M钢喷丸前后的表面粗糙度,观察了材料表面形貌,研究了喷丸对300M钢表面粗糙度的影响。结果显示,铸钢弹丸对材料表面形貌...     

用三坐标数控铣床加工空间曲面时的圆弧插值算法

论述了在三坐标数控铣床上采用球头铣刀铣削空间复杂形面时圆弧插值的计算方法.把刀具中心等距曲线轨迹的计算归结为计算零件轮廓上点的坐标,确定了加工空间等距曲线时插值点的计算流程图.利用圆弧插值算法推导出了坐标增量计算公式,此公式可应用到数控装置修正刀具的半径,从而提高零件廓形的加工精度.此算法也可应用到端铣刀加工时圆弧插值的计算.     

选区激光熔化成形金属零件表面粗糙度研究进展

选区激光熔化(SLM)作为一种新型金属增材制造技术,具有可批量化、高精度、近净成形的特点,尤其适用于制备高性能、复杂精细结构的金属零件,在航空航天和生物医疗等领域具有广泛的应用.然而,目前SLM成形零件的表面质量仍难以直接满足工业应用的需求,优化工艺参数与不同的后处理工艺成为控制成形件表面质量的主要途径.SLM成形件的后处理工艺主要包括机械加工、表面喷砂、激光抛光、化学抛光、电解抛光、超声波表面改性等.但是,具有特定用途的零件对其表面的耐磨性、缺口敏感性、流体摩擦阻力等提出了更高的要求.因此,选择金属零件的后处理工艺时,需要结合零件的应用背景来选择合适的处理工艺.本文基于SLM技术原理和特点,概述了影响SLM成形件表面粗糙度的主要因素,归纳了改善成形件表面粗糙度的主要后处理工艺,最后对控制SLM成形件表面粗糙度所面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望及总结.     

环形刀具高速铣削走刀步长计算方法

为提高环形刀具高速铣削的效率,并且尽量降低设备运行的成本,通过考虑数控刀具加工弓高误差、刀具摆动误差、局部曲面几何形状以及数控刀具走刀方向等因素,并结合几种常用传统方法各自的优点,设计了走刀步长的计算方法。仿真实例表明,文中提出的走刀步长计算方法可以保证环形刀具高速铣削效率的同时,大幅降低铣削的费用。     

高速切削在数控机床中的应用

高速切削作为先进制造技术己开始在航空航天、汽车及模具工业中广泛应用,但在实际的加工中,由于研究性的实验较少,相关的实验参数也不健全,又缺乏长期的经验积累,对高速切削工艺的设计和切削机理的没有做深入的研究,在产品的加工中存在了一些问题,使高速切削的优越性不能充分发挥。本文以腔体零件为研究对象,利用高速铣削理论,对零件在高速加工状态下所需的切削参数、刀具材料以及相关的技术问题作了较深入的实验研究,这样对零件的生产环节进行优化工艺参数,降低生产成本有一定的实际意义。     

钛合金法兰盘铣加工方法的研究

在钛合金法兰盘铣加工过程中,需要克服零件易变形、尺寸精度高、加工效率低、刀具消耗成本高等问题,该零件在控制成本和减小超差风险方面须进行研究,本文从该类零件的材料特性开始叙述了该零件加工过程中选择刀具的要点、走刀路径的设计和参数选择的过程,对如何提高钛合金零件加工效率、减小变形和降低超差可能性进行了分析,按照铣削方式对加工过程中切削负荷的控制方法进行了初步研究。     

复合材料的切削加工表面结构与表面粗糙度

普通金属材料的切削加工理论表面粗糙度可以用公式计算。复合材料经切削加工后其表面留有各种凹凸缺陷,这些谷峰轮廓并非由刀刃直接切出,故不宜用现有普通材料的公式计算其理论表面粗糙度。纤维增强复合材料的切削加工表面结构和粗糙度与切削方向密切相关。颗粒增强复合材料无方向性,其已加工表面结构和粗糙度主要受增强颗粒硬度和粒度以及含量控制。增强体与基体的界面强度及切削刀具和工艺条件对复合材料加工表面粗糙度有很大影响。      

基于犹豫模糊决策的铣削参数优化

为提升铣削加工质量，研究一种基于犹豫模糊决策的数控铣削参数优化方法。根据铣削过程机理和实验数据建立铣削参数优化的数学模型，将犹豫欧氏距离与模糊逻辑推理相结合，对铣削过程中多响应系统进行简化，既避免了传统模糊测度方法中权重的设置，也充分提取了各响应之间相关性的有效信息，最后通过对实验中可控因子与模糊推理过程输出值进行主效应分析，得到铣削过程控制因子的最佳参数组合：当进给量为0.01 mm/tooth，铣削深度为0.064 mm、铣削速度达到396 m/min，铣削宽度达到12.26 mm时，加工零件的表面粗糙度R_a和R_t可以得到整体优化，从而提升加工零件的质量。该方法首次将犹豫模糊决策理论方法应用于铣削过程工艺参数优化，避免了均值处理法带来的信息损失，可增加实验设计的鲁棒性。与满意度函数法相比，研究的基于犹豫模糊决策的铣削参数优化方法不受权重大小制约，能够同时使过程的两个响应得到优化，具有实用的有效性和可操作性。