航天钛合金专用立铣刀的优化设计

钛合金材料属于难加工材料,其整体结构件在航天领域中应用广泛。在加工过程中,刀具的寿命和切削效率是影响钛合金加工的关键因素。通过对航天钛合金材料的切削性能研究,从刀具材料、刀具几何结构与刀具表面涂层等方面对航天钛合金专用立铣刀进行了优化设计。     

金属陶瓷螺旋立铣刀槽型优选及应用研究

通过NAK80模具钢的铣削试验,运用全面试验方法研究金属陶瓷螺旋立铣刀螺旋角和径向前角对切削性能的影响,优化了其结构参数,对比研究了涂层和非涂层金属陶瓷立铣刀切削性能、涂层金属陶瓷立铣刀在气冷和水冷条件下切削性能。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对主切削刃进行观察,研究了两种刀片的磨损形态及磨损机理。试验结果表明:优选金属陶瓷螺旋立铣刀螺旋角为45°,径向前角为0°;非涂层金属陶瓷螺旋立铣刀不适合加工P类材料,Al Ti N涂层金属陶瓷螺旋立铣刀加工P类材料时磨损形式为粘结磨损和化学磨损;气冷有利于减小刀具磨损,延长刀具寿命;水冷有利于提高零件表面质量,表面粗糙度值可稳定在Ra0. 05以下,但因热冲击作用,其金属陶瓷基体易出现热裂纹,导致出现刀具微崩和涂层不规则脱落现象。     

硬质合金刀具高速车削钛合金的切削性能研究

采用单因素试验法,用未涂层硬质合金刀具和TiAlN涂层硬质合金刀具对Ti-6Al-4V钛合金进行了高速干车削试验,通过对切削过程中切削力、刀具寿命、切削温度以及加工表面粗糙度的分析,得出了两种刀具高速干车削钛合金的切削性能,为钛合金高速切削刀具的设计提供了试验依据。     

不锈钢专用硬质合金立铣刀设计及切削性能研究

不锈钢被广泛应用于机械零件中,因其塑性和韧性大的特点,在切削加工过程中容易出现切削硬化、切削温度高、切削阻力大、切屑不易折断等特点,属于难加工材料。普通硬质合金立铣刀加工此类材料时,刀具会出现剧烈磨损,切屑与刀具容易产生粘连,严重影响刀具寿命。本文对不锈钢的加工特点和加工此类材料的刀具进行研究,介绍了加工不锈钢专用立铣刀的设计要点,并通过试验验证了此类刀具的切削性能。     

基于国产装备的钛合金TC4高效铣削试验研究

钛合金TC4在航空领域得到广泛应用,然而其加工效率极低。以民机零件为试验对象,开展了钛合金高效铣削试验,试验结果表明:乳化液更利于切削热量的排放,减少刀具磨损,延长刀具寿命;利用3轴和5轴配合加工方式,可以提高航空工件曲面的加工效率,曲面重构可以提高工件的加工表面质量;合理的切削参数,能够充分发挥国产装备的切削性能,材料去除率达到了75 cm3/min。     

基于Kriging插值和遗传算法钛合金车削加工参数优化

钛合金较差的切削加工性不利于保证好的表面完整性,影响钛合金零件的使用性能。基于田口方法建立钛合金车削试验模型,考察切削用量对表面粗糙度、刀具寿命、切削力和材料去除率的影响规律,以材料去除率为目标函数,以表面粗糙度、刀具寿命和切削力为约束函数,基于Krig-ing插值的响应曲面法和遗传算法构建了钛合金车削参数优化模型。研究结果表明:钛合金车削过程参数最优的水平组合为v3f1ap1r1E3,优化结果与初始试验相比,表面粗糙度、刀具寿命、切削力和材料去除率分别改善了75.86%、65.16%、36.41%和557.91%。     

硬质合金立铣刀螺旋角对切削性能的影响

利用单因素试验法,在高温合金(GH4169)的铣削加工中,分析了硬质合金立铣刀螺旋角对切削力、已加工表面粗糙度、刀具寿命和失效形式的影响。掌握了立铣刀螺旋角对切削性能的影响,优选出在高温合金精铣加工中较为合理的刀具螺旋角。     

高速铣削淬硬模具钢的工艺性与经济性研究

高速加工机床及其刀具技术的最新发展使得在模具和零件制造领域实现“以切代磨”成为可能 ,用超硬刀具高速切削淬硬模具钢等难加工材料已得到越来越广泛的应用。由于模具或零件的高速切削加工可免除磨削或抛光等后续工序 ,因此精加工时如何保证工件最终表面质量同时将加工成本控制在可接受范围之内是研究人员关注的重要问题。本文在调查的基础上分析了用于高速铣削淬硬模具钢的整体硬质合金涂层立铣刀的切削性能和经济性 ,并给出了部分应用实例     

TC21钛合金封闭深槽腔大悬伸快进给铣削加工技术

从材料和结构介绍TC21钛合金封闭深槽腔类零件的加工特点。为了实现TC21钛合金结构件高性能加工,基于生产实践,从刀具选型、刀具轨迹、冷却方法、切削参数、刀具寿命等方面,研究大悬伸快进给刀具在TC21钛合金封闭深槽腔类零件上的高效切削运用,总结了一套完整的大悬伸快进给铣削方案。试验证明,悬伸比9倍径的快进给刀具能高效切削TC21钛合金深槽腔。对比强力铣削和插铣,快进给铣削提效明显。     

在钛合金零件上实现高效钻削的方法

介绍了在钛合金零件上实现高效钻削的方法。以某航空零件为例,从刀具材料、刀具特点、切削参数、加工中应注意的问题等多个方面介绍了在钛合金材料上进行孔加工的经验,所介绍的孔加工刀具和方法对加工效率的提高和刀具寿命的延长都具有很大的优势,对于钛合金的高速切削技术有一定的参考意义。     

立铣刀切削刃后刀面磨损简易测量法

在金属切削中,刀具的磨损对生产率和产品质量有极大的影响,并且也是评定刀具质量和被加工材料可加工性的一个重要指标,特别是像耐热合金、钛合金这样的难加工材料,刀具的磨损是很快的,为了保证零件加工质量,就要对刀具磨损情况进行测量。 本文介绍的是一种立铣刀切削刃后刀面磨     

双相不锈钢管体零件加工工艺及变形控制

薄壁类双相不锈钢零件加工时,容易受材料和结构的影响造成零件变形,刀具磨损加剧.双相不锈钢在车削加工时,其切削线速度应比常规不锈钢参数要降低50％ 左右,切削参数的不合理造成刀具寿命缩短和切削热量过大,容易产生表面硬化.首先,通过工艺试验结果,对于薄壁双相不锈钢管体零件的加工,应采用专用工装进行约束,设计全包围式专用夹具...     

基于分屑原理的螺旋铣孔专用刀具研究

基于分屑原理,结合螺旋铣孔中刀具的运动特点,设计一种具有分布式多点阵端部切削刃的螺旋铣孔专用刀具。通过各切削刃运动轨迹描述和切屑形状模拟,对专用刀具的分屑效果、端部和侧部切削刃不同切削作用及刀具使用寿命进行分析;通过铝合金、钛合金、复合材料螺旋铣孔对比试验寿命试验,对专用刀具的分屑及制孔效果、使用寿命进行验证。结果表明专用刀具在飞机装配现场干切削条件下能够实现钛合金孔无毛刺、复材孔无分层加工,同时大幅提升刀具寿命。解决了干切削条件下传统立铣刀对钛合金、复合材料等航空难加工材料进行螺旋铣孔加工时刀具寿命低、加工质量差等问题,满足实际工程应用的需要。     

钛合金车削技术研究

采用相对切削加工分析法分析钛合金难加工性及影响钛合金车削加工的因素。通过刀具材料、角度选择、切削要素和热处理方法的制定,提高车削钛合金的切削性及零件加工质量。     

UT涂层立铣刀

<正> UNION公司开发的新产品,主要用于不锈钢的切削加工。基体材料为该公司自制的抗崩刃性优异的硬质合金,涂层材料为TiCN(HV3000)。这种立铣刀的最大优点是耐磨性高,切削阻力小,可有效抑制切削热的大量产生,防止刀具崩刃,提高加工表面质量,延长刀具寿命。切削试验表明,UT立铣刀的寿命比未涂层刀具延长4倍;加工表面粗糙度为R_(max)3μm(未涂层立铣刀为R_(max)6.5μm)。     

T11钛合金零件的切削加工

钛合金具有重量轻、强度高、耐高温等优良特性,多用于航空航天以及人工关节等方面,但由于其加工难度大、切削效率低、刀具寿命短而影响了它的应用.文中通过对钛合金材料的机械物理及切削性能的分析,结合典型零件的车、铣、钻工序,介绍了刀具参数、切削参数的优选方法及工艺的制订依据,经实际加工效果证明了所选工艺参数及加工工艺的合理性.     

金属陶瓷立铣刀

<正> 日立工具公司开发出一种新型立铣刀,具有优异的切削性能。刀具材料为该公司新开发的TiC—TiN—Nbc系金属陶瓷,特点是韧性得到大幅度提高,抗弯强度优于TiN系金属陶瓷,已接近硬质合金;断裂韧性优于K10,热传导率很低,具有广泛的切削适应性。该立铣刀的螺旋角为45°,柄部直径大于切削齿直径。经过多次切削试验表明:(1)新型立铣刀切削刃刚性得到明显改善,无论顺铣、逆铣加工,使用寿命均较长,与硬质合金立铣刀相比,工具寿命提高1倍以上。(2)切削过程中,加工表面无进刀痕迹,加工表面粗糙度R_(max)约为1μm,已达     

基于MATLAB数值仿真的球头立铣刀加工表面三维形貌预测

球头立铣刀在加工过程中和工件表面近似于点接触,因此在复杂曲面零件加工中有显著优势,但是由于球头立铣刀和工件表面的接触点变动范围大,容易造成表面微观形貌的不可控。鉴于表面形貌会对零件的使用性能产生一定影响,而进给量、切削宽度、切削深度、刀具倾角以及球头半径等切削参数是影响球头立铣刀铣削加工过程中工件表面形貌的主要因素。基于经验公式和运动学原理对球头刀具铣削过程进行综合分析,并借助MATLAB软件仿真得到三维表面形貌。分析发现,进给量、切削宽度、刀具倾角以及球头半径对工件表面残留高度的影响较大,其中,进给量对进给方向的表面残留高度影响较大,切削宽度对切宽方向的表面残留高度影响较大。     

Inconel 718合金超声振动切削质量与刀具寿命控制研究

超声振动切削UVC是解决难加工材料精细加工问题的理想方法。在对Inconel718合金同时进行UVC和传统车削法CT加工中,研究了切削参数（切削速度、进给量、切削时间）对刀具切削性能的影响。通过对刀具磨损、切屑形态和工件表面粗糙度的研究,发现在进行低速硬态切削时,UVC在切削表面质量和刀具寿命方面均优于传统车削加工。同时随着刀具－工件表面接触率TWCR的降低,刀具磨损和切削力随之降低,而工件表面质量和刀具寿命得到提高。     

钛合金薄壁轴套类工件的切削加工

从刀具的选用、切削用量、冷却等几方面对钛合金切削中的一些规律进行研究.以切削表面的几何参数和断屑情况等因素为评价指标,以薄壁轴套零件为加工对象,推荐适合该种零件加工的刀具和切削用量.经实际生产应用,所推荐的切削参数可以满足生产要求.