冷冻砂型数字化铣削成形工艺参数优化研究

冷冻砂型使用水做粘结剂,解决了树脂砂型的污染问题,实现了绿色铸造,基于减材原理的数字化铣削技术可实现冷冻砂型的高精高效加工。本文基于响应面试验研究冷冻砂型数字化成形工艺参数对冷冻砂型成形质量的影响规律,以主轴转速、进给速度、铣削宽度和铣削深度为研究因素,以尺寸精度和表面粗糙度为响应变量,拟合响应方程;通过响应方程求得表面粗糙度优化的参数最优解,并采用不同的算法（NSGA-II、NSGA-III和MOEAD）对冷冻砂型数字化铣削成形尺寸精度进行多目标优化;以HV和IGD为评价标准。结果表明,采用MOEAD算法更适用于本研究,HV值为0.324,IGD值为0.2。铣削成形的冷冻砂型表面质量满足浇注要求。     

Al/SiC材料螺旋铣孔铣削力实验研究

螺旋铣孔具有铣削力小、加工质量好、加工效率高的优点。Al/SiC是典型难加工材料,铣削过程中铣削力和转矩大。铣削力和转矩大会造成刀具及其工件严重变形,铣削力和转矩在很大程度上也会影响零件表面质量和使用性能。应用螺旋铣孔技术加工Al/SiC材料孔,研究了切削速度和进给率对铣削力和转矩的影响规律。实验结果表明切削速度和进给率对铣削力和转矩有重要影响。铣削力和转矩随切削速度增大先增大后减小。铣削力和转矩随进给率增加而增加。并从切屑几何形状、加工硬化、热软化、材料微观结构方面分析了铣削力随切削参数的变化规律。从铣削力和加工效率方面考虑实际生产中可以增加切削速度,适当降低进给率,为实际生产过程提供指导。     

高效盘形齿轮铣刀切削力的研究

利用盘形成形齿轮铣刀在铣齿机上加工齿轮是提高齿轮加工效率有效途径.铣削力是其中的关键因素.研究了齿轮铣削中的顺铣和逆铣两种工艺方法,推导了铣削力计算公式.实验结果表明:计算的铣削力与实际铣削力基本吻合,该铣削力计算公式可以为铣削工艺选择提供参考.     

铣削力建模与计算机仿真

本文综合分析了切削过程中刀具几何参数对端铣铣削力的影响，对铣削力模型进行了修正，建立了适合端铣铣削力计算机仿真的铣削力模型。并对仿真结果与实际测试曲线进行了比较。     

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。     

数控铣削工艺参数对覆膜砂砂型表面品质的影响

以覆膜砂砂坯为研究对象,进行了覆膜砂砂坯铣削加工实验,研究了主轴转速、进给速度、铣削深度、铣削宽度等工艺参数对砂型表面粗糙度Ra的影响,并采用正交实验和极差分析了各个因素对加工砂型表面品质的影响。结果表明,铣削工艺参数对加工后砂型表面品质有显著的影响。砂型表面粗糙度随着进给速度和铣削深度增加而增加,随着主轴转速的增加而减少,铣削宽度对其影响不明显;影响程度大小顺序为:铣削深度进给速度主轴转速铣削宽度,通过降低铣削深度和进给速度,提高主轴转速,可提高砂型加工表面品质。     

TC4盘铣开槽加工变质层实验研究

设计三因素三水平TC4盘铣开槽正交实验,DEWESOFT独立多功能测试系统同时采集切削力和切削温度信号,为加工表面状态改变提供基本理论依据, 600 MRD数显洛式硬度计进行显微硬度测量,莱卡S6D显微镜进行金相组织分析,研究TC4盘铣表面变质层规律及工艺参数对变质层的影响规律。针对表面残余应力研究发现,盘铣TC4表面均为压应力,主要由铣削加工过程中后刀面与工件摩擦产生的挤光效应引起。针对表层显微硬度及显微组织研究发现,不同工艺参数加工表面发生了严重的拉伸变形,微观组织由初始等轴组织α相转变为α+β双态组织或魏氏组织,使材料硬度增大。试验结果表明:各因素对变质层的影响程度依次为铣削速度切削深度进给速度,变质层随着铣削速度的增大逐渐减小,随着切削深度和进给速度的增大逐渐增大。     

数字化无模冷冻铸造成形方法研究

本文提出了一种数字化无模冷冻铸造成形方法。它是用纯水做砂型铸造用粘接剂,预混适量水分的型砂颗粒通过低温冻结后形成冷冻砂坯,然后进行基于减材制造成形原理的冷冻砂型切削的新技术。文中揭示了包覆型砂颗粒的水膜通过低温相变后冻结成冰晶粘接桥的微观形貌演化规律,发现冷冻砂型的强度是由冰晶颗粒和型砂颗粒的界面结合作用产生的,并且随着冷冻温度降低,砂型抗拉强度显著增加。同时系统地开展了A356铝合金在冷冻砂型中的快速凝固成形机理研究,包括冷冻砂型中铸件凝固的铸态微观组织、成分分布及力学行为。结果表明：随着凝固速率提高,组织中初生α-Al相的二次枝晶臂间距（SDAS）显著减小,晶粒尺寸明显细化,Si元素在基体中的溶解度增大。试件抗拉强度、塑性值和微观硬度值均显著升高,金属构件尺寸精度可达CT8级。     

N6镍铣削表面粗糙度与铣削力-铣削振动的耦合特性研究

为了研究铣削工件表面质量与铣削力-铣削振动的耦合关联特性,搭建铣削力-铣削振动-表面粗糙度测试系统,设计铣削三参数全因子试验方案,对N6镍金属进行铣削试验,同步采集三向铣削振动和铣削力信号,利用粗糙度测量仪测量工件表面粗糙度。基于灰色关联分析法,计算工件表面粗糙度与铣削力、铣削振动及铣削参数等多因素的灰色关联度,得到了影响表面粗糙度最显著的因子。基于响应面法,建立铣削工件表面粗糙度关于铣削振动-铣削力的耦合模型。对相关系数值、粗糙度拟合值与实测值的对比曲线及残差散点图等的研究表明：镍金属表面质量与切削振动-铣削力的耦合效应显著,耦合模型拟合数据的优度很高,可以较好预测N6镍金属的表面粗糙度。     

基于模糊神经网络的TC4钛合金铣削力建模与仿真分析

模糊神经网络是模糊逻辑与神经网络的结合,将二者融合应用到铣削力动态系统建模与仿真上,可以弥补神经网络在模糊数据处理方面的不足和纯模糊逻辑在学习方面的缺陷,即弥补铣削加工钛合金(TC4)过程中影响铣削力的复杂因素对铣削力的不利影响和提高利用纯模糊数据处理建立铣削力数学模型的精确程度.采用正则化模糊神经网络学习算法建立了铣...     

管形件冲长槽模具

<正> 1 产品零件图 图1中所示坯料为30钢车削成形件,并经过铣加工成形两侧面为16_(0.05)~0mm,余有槽24×2_0~(+0.2)铣削成形较困难,故采用模具冲切方法进行冲裁成形,效果良好,满足了一定批量的生产。     

氟金云母陶瓷材料铣削温度预测模型及试验研究

为了研究铣削的主要工艺参数中铣削速度、每齿进给量、铣削宽度和铣削深度对氟金云母陶瓷材料铣削过程中的温度影响,对铣削过程中热量的来源进行分析。通过热源法建立铣削面热源对已加工表面传热的温度数学模型,并优化热量分配比例系数,使数学模型的计算误差减小;设计单因素试验分析主要工艺参数对氟金云母陶瓷的铣削温度影响规律,发现在参数范围内铣削温度均随着加工参数的增大而增大。最后将温度数学模型计算的理论值与试验值进行对比以验证结果的一致性,并发现两者之间的误差在1～11℃之间,均在合理误差范围内。     

砂型铣削力的预测计算及断裂断口分析

以覆膜砂砂坯为研究对象,研究砂坯铣削深度、进给速度、主轴转速、切削宽度对铣削力的影响规律,利用正交实验和多元线性回归分析建立了最大铣削力的数学模型并对该模型进行了显著性检验。通过SEM电镜扫描铣削断裂断口,探讨了砂型铣削断裂的形成原因。试验表明:Z轴方向上最大铣削力随切削深度的增大显现上升的趋势,而随着主轴转速、进给速度、切削宽度的增加铣削力的变化幅度很小趋于平稳。砂坯铣削过程中断裂产生的原因主要是砂坯强度不均匀、铣削深度较大、主轴转速过大等。     

GH4169合金微细铣削加工表面硬化仿真研究

为研究微铣削加工GH4169中加工硬化问题,基于ABAQUS软件建立了三维微铣削模型,分析了每齿进给量和主轴转速的改变对工件微槽顺逆铣侧面加工硬化的影响。研究发现:在实验参数范围内,随着每齿进给量增大,工件逆铣侧和顺铣侧的硬化程度降低;主轴转速增大,则槽两侧面的硬化程度整体上呈现下降趋势;逆铣加工时硬化程度略高于顺铣;微槽两侧面硬化程度沿深度方向逐渐降低。研究结果可为合理选择GH4169微铣削加工参数提供参考,还可为通过有限元分析研究材料加工硬化提供思路。     

基于喷墨3D打印的铸造砂型（芯）成形工艺参数应用研究

通过正交试验的方法研究了材料(旧砂比例)、工艺参数(打印层厚、X方向分辨率)对铸造型(芯)初始抗拉强度的影响规律。研究发现:增大旧砂比例砂型强度有所下降;随着打印层厚的增大,强度逐渐减小,灼减量减小;X方向分辨率与粘结剂加入量有关,随着X方向分辨率的减小,粘结剂加入量增大,强度增大,灼减量增大。另外,打印层厚对强度影响最大,X方向分辨率次之,旧砂比例最小。最终确定最佳打印参数为:旧砂比例30%、层厚0.28 mm、X方向分辨率0.09 mm,基于该参数打印的砂型(芯)能够很好地满足铸造要求。     

骨手术中皮质骨铣削力的有限元仿真研究

骨铣削是开颅手术和骨科手术中的必要步骤,铣削力过大会导致铣刀断裂、骨组织周围发生裂纹等问题,从而导致手术过程受到影响。使用ABAQUS仿真软件对四刃立铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真并验证模型的正确性。基于仿真模型设计中心复合实验,通过响应面法得到铣削力的二次回归方程,探究铣刀转速、进给量和铣削深度对铣削力的影响。研究结果为骨科手术中合理设定铣削参数提供参考,二次回归方程作为预测模型也为手术中控制铣削力提供可能。     

铝合金插铣铣削力建模与分析

插铣因其特有的优点及近年来技术方面的逐渐成熟，其应用也越来越为广泛。但有关插铣的理论研究尚待逐渐完善，为实际加工提供可靠的理论依据。文章以铝合金的加工为例，利用Labview软件对数据的任意读取、时频分析、前处理等功能，通过对铝合金插铣铣削力的实验测量，并利用统计分析软件SPSS进行回归分析和检验，对插铣过程中铣削力随切削参数的变化而变化的规律进行了研究。     

高速铣削LF21铝合金铣削参数对铣削力影响规律的研究

采用正交实验法研究了LF21铝合金在进行平面铣削时铣削力与铣削参数之间的影响关系,试验结果的方差分析表明,在试验所采用的切削参数范围内,背吃刀量对铣削力的影响最为显著,另外切削速度、每齿进给量以及背吃刀量分别与切削速度和每齿进给量之间的交互作用等对铣削力也有显著性影响.通过直观分析得到使铣削力小且加工效率高的参数组合为高转速(高切削速度)40 000r/min、小的每齿进给量0.03min/齿和小的背吃刀量0.5mm.在分析铣削参数对铣削力的影响规律基础上,建立了LF21铝合金在试验参数范围内铣削力与切削速度、每齿进给量和背吃刀量之间的数学模型.     

数控高速铣齿加工过程的有限元法仿真研究

在预先获得工件材料特性参数的基础上,并根据铣削加工的特点,利用有限元软件Deform 3D建立了铣削加工齿轮的有限元模型,基于此模型对高速铣齿加工过程中的切削力和温度进行了有限元模拟。通过铣削力试验测得了相同加工条件下的铣削力值,与仿真结果相差较小,证明了所建有限元模型的正确性,也表明了采用此模型进行的温度的模拟结果是可信的。铣齿加工过程的有限元仿真研究为下一步铣齿加工精度的提高奠定了基础。     

消失模铸造灰铸铁的组织与力学性能

探讨了消失模铸造与粘土砂型铸造条件下的普通灰铸铁(HT200)与孕育铸铁(HT250)的石墨形态、基体组织和力学性能。结果表明,与粘土砂型铸造相比,采用相同化学成分的铁水和相同的浇注条件,消失模铸造条件下形成的A形片状石墨粗大,石墨长度更长;基体组织中铁素体含量增大;抗拉强度与硬度均低于粘土砂铸造的。因此,采用消失模铸造工艺时,为了保证铸件本体的力学性能,应根据铸件结构和壁厚等因素,结合铸件牌号要求和生产条件,采取相应的强化措施。