基于正交试验7050-T7451航空铝合金材料铣削力的研究

高速铣削广泛用于航空铝合金材料的加工,本文以7050-T7451铝合金材料为试验对象,综合运用正交试验方法和单因素试验法分析研究了铣削该铝合金材料时,铣削速度、铣削深度、铣削宽度和每齿进给量四个因素对铣削力的影响规律,并通过多元线性回归分析得出铣削力的经验公式。研究结果发现铣削深度对铣削力影响最大,其次为每齿进给量和铣削宽度,而影响最小的是铣削速度。铣削力随铣削深度的增大而显著增大,而随着铣削速度的增大,铣削力的变化不明显。     

7050-T7451铝合金高速铣削力和温度仿真研究

高速铣削是航空材料加工制造中的关键技术之一。以7050-T7451铝合金为试验对象,通过正交试验方法,运用极差分析方法研究了铣削参数对铣削力及铣削温度的影响规律。研究表明:在所选参数范围内,x方向铣削力大于y方向铣削力;铣削深度对铣削力的影响最为显著;铣削力随着每齿进给量和铣削深度的增大而增大,随着铣削速度的增大而减小;每齿进给量对铣削温度的影响最为显著,铣削温度随着铣削参数的增大都呈增大趋势。     

夹紧力对7075铝合金薄板件铣削变形影响

针对薄板件装夹及加工时易变形的问题,为研究夹紧力对7075铝合金薄板件铣削变形的影响,对铝合金薄板件进行铣削实验,采用面支撑、四点夹紧的装夹方式,通过改变初始夹紧力的值,对铣削后平面度进行测量。结果表明:在铣削过程中,夹紧力一直处于动态变化中,最大变化幅度为9%,且铣削结束时,夹紧力不会恢复到初始值,初始与结束时夹紧力的最大差值为42N;增大初始夹紧力,切削力也随之增大;铣削后表面的平面度随着初始夹紧力的增大呈现出先增大后减小再增大的趋势。这说明,初始夹紧力的大小对工件变形的影响显著;加工过程中夹紧力的不断变化是影响工件变形的重要原因。     

热连轧线阀控轧制润滑液压喷射系统的研究

论述了热连轧生产线中轧制润滑技术的作用及轧制润滑液压喷射系统的组成。通过对常规泵控轧制润滑液压喷射系统实际应用中存在问题进行分析,提出一种阀控系统的设计,着力解决相应问题。自行设计了调压喷射阀并对其特性进行了分析。为控制带钢板形及保证润滑轧制过程稳定性,还对系统的控制问题进行了分析。     

激光冲击强化对7050-T7451铝合金残余应力和力学性能的影响

对7050-T7451铝合金试样进行激光冲击强化,研究不同激光功率密度和冲击次数对铝合金残余应力和性能的影响.试验结果表明:激光冲击强化可以有效提高试样表面显微硬度,且硬度随着冲击次数的增加而增大,最高达172 HV0.05,较未强化试样提高了17％,硬度影响层深度可达750μm.当激光功率密度为7.28 GW/cm2...     

激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响

研究了激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响。采用45°激光入射角对应力集中R区进行冲击强化,其余区域采用90°激光入射角冲击。随后对强化后和未强化的实验件分别进行拉-拉疲劳实验。结果表明,在置信度99%情况下,经强化的实验件比未经强化的疲劳寿命提高1.566～2.725倍;激光冲击强化处理后,断裂部位远离凹槽R区。激光冲击强化对凹槽强化效果明显。     

工艺参数对铝合金挤压润滑效果的影响

以挤压力峰值为指标,采用正交分析法,研究滚动涂覆时间、滚筒转速、铝丸直径、铝丸质量与润滑剂量等工艺参数对一种新型润滑涂覆方法的润滑效果的影响。采用Al6061与硬脂酸锌为试验与润滑材料,结合正交分析结果,得到工艺参数的影响主次顺序:铝丸质量滚动涂覆时间铝丸直径润滑剂量滚筒转速;同时获得具有最佳润滑效果的工艺参数组合:滚动涂覆时间为60min,滚筒转速为15r·min-1,铝丸直径为1mm,铝丸质量为0.5kg,润滑剂量为100g。     

磷系润滑添加剂对7050铝合金摩擦学性能的影响

采用环-块摩擦磨损试验机考察磷酸三甲酚酯(TCP)、亚磷酸二丁酯(DBPi)、二辛基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二正丁基磷酰胺(DBPA)4种磷系润滑添加剂对7050铝合金摩擦学性能的影响,并探讨磷系润滑添加剂与7050铝合金的摩擦学作用机制。结果表明:4种磷系润滑添加剂均能降低钢-铝摩擦副间的摩擦因数,但添加剂对铝合金抗磨作用的影响因添加剂结构不同而产生较大差异;磷酸三甲酚酯和二正丁基磷酰胺能增强7050铝合金的抗磨作用,其中二正丁基磷酰胺的效果更优;而亚磷酸二丁酯和二辛基二硫代磷酸锌会增加铝合金的磨损,以亚磷酸二丁酯为甚。钢-铝摩擦副间的摩擦因数随添加剂浓度增加而减少,但随载荷增加而提高;以二正丁基磷酰胺润滑的铝合金的磨损量随添加剂浓度增加而减少,但随载荷增加而提高;而以亚磷酸二丁酯润滑时,随载荷和添加剂浓度提高,磨损量均呈增加趋势。在所有的摩擦过程中均出现了磨粒磨损、粘着磨损和化学腐蚀磨损3种磨损机制,其中化学腐蚀磨损和磨粒磨损是磷系润滑添加剂的主要摩擦学作用机制。     

润滑对3104铝合金板变形织构的影响

在无润滑(WOL)和润滑(WL)2种轧制条件下,分别对2.3 mm厚的热轧3104铝合金板进行不同压下量的冷轧.应用取向分布函数(ODF)定量计算和分析在不同轧制压下量下润滑对3104铝合金板材沿板厚方向织构演变的影响.结果表明:随着轧制压下量的增加,样品各层的织构组分强度均逐渐增加;无润滑轧制时样品表面层主要织构组分取向密度普遍高于相同压下量下润滑轧制时的取向密度.导致表面层织构组分增强的原因是摩擦引起应变状态改变的结果.     

基于切削力的铣削加工误差数学模型

针对铣削加工过程中由于工件、设备系统弹性变形以及刀具磨损导致的加工误差进行了分析和研究.提出了以切削分力作为主要参数的由于刀具磨损和工件与机械系统的弹性变形所带来的加工误差的数学模型.     

MQL与普通切削液加工方法的实验研究

随着环境保护意识的提高，从降低加工成本和提高加工精度的需求出发，Minimal Quantity Lubrication(MQL)加工方法正被逐渐地研究与采用。通过实验并与普通切削油加工方法比较，MQL方法表现出其在刀具磨耗、切削阻抗、工件表面粗糙度影响方面比后者具有更优的物理与加工特性。     

插铣加工淬硬钢切削力研究

使用插铣法加工硬度为HRC50的P20淬硬钢,分析各种切削参数(切削速度、进给速度、切削步距、切削行距)对切削力的影响。研究结果表明:切削力基本不受切削速度的影响,随进给速度的增加而增大且呈线性增加的趋势,随切削步距和行距的增大而增大。     

静电雾化机理及微量润滑铣削7075铝合金表面质量评价

目的 针对传统气动雾化微量润滑雾化性能差、环境气雾浓度高以及参数化可控性差的技术难题,设计了静电雾化微量润滑铣削供给系统。研究了铣刀工件约束界面的气流场并进行了静电雾化微量润滑(Electrostatic Minimum Quantity Lubrication,EMQL)机理分析与7075铝合金铣削表面质量评价。方法 通过分析铣刀工件约束界面气流场的分布情况,对气流场中的涡流场速度分布情况进行了理论建模,基于圆周涡流与进入涡流的动力学特征建立了喷嘴最佳射流位姿模型。研究了EMQL的荷电与雾化机理,在此基础上,进行了不同润滑条件下的铣削7075铝合金实验,包括干切削、浇注式、EMQL。测量了不同润滑条件下的铣削力、铣削表面粗糙度(Ra、Rsm),此外,对2种参数条件下EMQL获得的加工表面轮廓进行了自相关分析。最后,分析了荷电润滑剂在切削区的微观作用机制。结果 在实验铣削参数条件下,进入涡流的诱导半径为0.007 m,最佳位姿参数设定如下:射流点到工件表面的距离lz=9.7 mm,射流点到铣刀边缘的距离ly=11.5 mm,喷嘴与工件水平方向的夹角γ≈40°。与干切加工相比,EMQL获得的铣削力降低了15%、18.6%;此外,与干切削相比,30 kV条件下的EMQL获得的Ra、Rsm分别降低了15.5%、25%,并且相比于20 kV的电压,30 kV的EMQL铣削表面轮廓自相关分析曲线显示出更优异的表面质量;浇注式润滑获得了最佳的表面质量(Ra=0.221 μm、Rsm=0.037 μm)。结论 荷电液滴能够提升摩擦界面毛细管的渗透性能,并且毛细渗透长度可以在提升电压的条件下增加,在高电压条件下的EMQL相比于低电压条件下的EMQL展现出更好的铣削性能。     

微量润滑系统参数对加工残余应力影响试验

微量润滑(MQL)切削是一种绿色加工技术。为了解MQL系统对加工残余应力影响,通过45钢车削正交试验,研究MQL系统的空气压力、润滑液用量、喷射距离、油雾温度对加工残余应力的影响。试验结果表明:油雾温度对加工残余应力的影响最大,润滑液用量也有一定的影响,空气压力和喷射距离的影响不显著;油雾温度降低,残余(拉)应力变小;润滑液用量增加,残余(拉)应力变小;MQL系统对加工残余应力的影响机制是通过改变油雾的冷却能力和渗透性,改变残余应力热力耦中的热效应。     

基于切削力实现铣刀实时监测的实用性研究

根据生产实际,提出基于切削力实现铣刀实时监测的方法。在考虑切削参数一定时,建立了切削力与后刀面磨损量(VB值)的数学模型。通过提取切削力信号方差,建立了监测模块。并在对机床改造小的前提下,设计了带有力传感器的机床夹具,使监测更加简单可行。     

钛合金TC4高速铣削参数对铣削力的影响研究

钛合金高速铣削因其高效率、高质量、小变形等优点,广泛应用于航空、航天、船舶、军工制造等行业。针对难加工材料TC4(Ti-6Al-4V)的高速铣削加工技术,开展了铣削深度、铣削宽度、每齿进给量、主轴转速的四因素三水平正交试验,分析各铣削参数对铣削力的影响。实验过程中将铣削力分解为切向铣削力、径向铣削力和轴向铣削力,采用多元线性回归分析法,建立了各向铣削力模型,并进行了显著性检验。为验证模型的准确性,设计了新的加工实验进行验证。实验结果表明:该模型准确度高,能够预测铣削过程中的各向铣削力。     

切削用量对车削42CrMo钢切削力的影响

在单因素条件下通过改变切削用量车削42CrMo钢试验,得出了切削用量的改变对主切削力、进给力、背向力与总切削力的影响规律,分析了切削用量的改变导致切削力变化的原因,提供了车削42CrMo钢半精加工阶段的参考切削用量。结果表明:背吃刀量和进给量的改变对主切削力的影响较大,而切削速度的改变对主切削力影响较小;总切削力的变化规律与主切削力相似,背吃刀量对进给力的影响较大。     

基于高强度钢切削加工的切削力和扭矩对比试验

本文对高强度钢的切削加工性能进行了分析，通过试验总结了普通麻花钻切削高强度钢时的磨损、破损特点，并对普通麻花钻和基本型群钻进行了切削对比试验，证明群钻可使切削力和扭矩减小，使刀具耐用度提高。从而为高强度钢的切削加工提供了理论依据。     

微沟槽织构对切削力和表面粗糙度的影响

为研究微织构对切削过程中产生的切削力和已加工表面粗糙度的影响,在聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片前刀面制备与主切削刃平行的宽度为32.6μm的微沟槽织构.分别用微沟槽刀具和无织构刀具在主轴转速为450、500、600 r/min的条件下切削淬硬钢GCr15,分析切削力和已加工表面粗糙度.试验结果表明:微沟槽改善了刀具的切...