γ-TiAl合金铣削加工表面粗糙度研究

γ-TiAl合金因具有良好的高温物理和力学性能而广泛应用于航空航天、汽车等领域。通过γ-TiAl合金铣削加工正交试验,分析了切削参数对加工表面粗糙度的影响规律。研究表明:γ-TiAl合金铣削加工表面粗糙度的重要影响因素为背吃刀量和每齿进给量,其次是切削速度;切削速度、背吃刀量、每齿进给量之间的两两交互作用对表面粗糙度的影响不显著;表面粗糙度随着背吃刀量和每齿进给量的增加而增大,随着切削速度的增加先增大后减小。利用偏最小二乘回归法建立了基于切削参数的表面粗糙度的数学预测模型,通过模型的相关性分析以及F检验,验证了该模型具有较好的精度,能够满足表面粗糙度的一般性预测要求。在此次试验条件下获得最小表面粗糙度的切削参数为切削速度v_c=40 m/min、每齿进给量f_z=0.005 mm/z和背吃刀量a_p=0.05 mm。     

PAC5000模具钢的高速铣削加工试验研究

对PAC5000模具钢进行高速铣削单因素及正交试验研究,建立铣削力、表面粗糙度和表面残余应力的回归数学模型,分析各铣削参数对铣削力、表面粗糙度和表面残余应力的影响规律及影响程度。结果表明:铣削力、表面粗糙度随铣削速度的增加而减小,随背吃刀量、每齿进给量和侧吃刀量的增加而增大,各铣削参数对轴向铣削力的影响均很大,侧吃刀量是影响轴向铣削力的最主要因素;对平行和垂直于进给方向上的表面粗糙度最敏感的铣削参数分别是每齿进给量和背吃刀量,并且,对垂直于进给方向上的表面粗糙度影响最大;平行于铣削方向上的残余应力表现为压应力,垂直于铣削方向的残余应力表现为拉应力,提高铣削速度,可减小残余应力。     

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。     

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.     

复合涂层刀具加工RuT500的铣削力研究及参数优化

为探究和改善蠕墨铸铁RuT500的铣削力，基于单因素试验，选用TiAlN/AlCrN、TiCN/Al₂O₃复合涂层硬质合金刀具对RuT500进行铣削加工，结合响应面探究涂层和铣削参数对RuT500铣削力的影响规律，并进行了铣削参数优化。结果表明：相比于TiAlN/AlCrN复合涂层硬质合金刀具，TiCN/Al₂O₃复合涂层硬质合金刀具铣削RuT500时会产生更大的铣削力；对蠕墨铸铁铣削力影响最显著的因素是背吃刀量，其次是进给量，铣削速度对蠕墨铸铁铣削力的影响程度相对较少；铣削参数交互作用对铣削力的影响具有一定的显著性；取较大的背吃刀量a_p、适当的进给量f和较大的铣削速度v_c时，可以获得较低的铣削力F和良好的加工效率。     

硬质合金立铣刀铣削镍基高温合金GH4169的铣削振动试验研究

在切削液条件下采用单因素试验方法,进行涂层硬质合金立铣刀铣削GH4169试验,对比分析了切削用量对铣削振动的影响规律。试验结果表明:在试验条件范围内,单因素法改变切削用量对铣削振动的影响不同,铣削振动值从大到小分别为v_x、v_y、v_z;切削速度v_c与每齿进给量f_z对铣削振动的影响较大;径向切削深度a_e对铣削振动的影响不明显;轴向切削深度a_p对铣削振动的影响显著。     

钛合金Ti6Al4V高速铣削三维有限元仿真分析

文章基于有限元分析软件ABAQUS,针对钛合金Ti6Al4V的高速铣削过程,建立了更加真实的三维有限元模型,模拟出切屑的形成过程,得到了铣削过程的应力分布云图、铣削温度分布云图以及铣削力曲线,并通过铣削力实验验证了所建立有限元模型的正确性。最后基于该有限元模型研究了不同切削参数下铣削力的变化规律,结果表明:铣削力随着轴向切深ap,径向切深ae,每齿进给量fz的增大而增大,但各参数对进给力Fx影响最大,径向力Fy次之,对轴向力Fz影响最小。而随着切削速度vc的增大铣削力变化很小。其中对铣削力影响主次顺序是:轴向切深ap每齿进给量fz、径向切深ae切削速度vc。     

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。     

2024铝合金铣削加工表面残余应力仿真研究

为了研究不同的铣削参数对2024铝合金铣削过程中铣削加工表面残余应力的影响,采用有限元仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中切削表面残余应力随切削参数的变化,并在相同的切削参数下进行铣削试验测量切削表面残余应力,采用正交试验和单因素试验对铣削参数进行优化。结果表明,有限元仿真的结果与试验的结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为切削速度500m/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度10mm、铣削深度0.5mm;在切削2024铝合金时,在不影响生产的条件下,采用较低的切削速度,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,得到的表面残余应力值较小。     

高速铣削P20模具钢铣削力建模及试验研究

采用响应曲面试验法对P20模具钢进行高速铣削试验,建立了铣削力与铣削速度、每齿进给量、轴向切深和径向切深之间的预测模型并进行了显著性的检测,且对比预测结果与实测数据,验证了该模型的准确性.通过对响应曲面及其等高线图的分析,得出铣削用量对铣削力的影响规律.     

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.     

航空薄壁件铣削加工铣削力预测方法研究

铣削加工中铣削力是导致加工变形的直接原因,而航空薄壁件加工中,加工变形是加工误差产生的主要因素.本文以航空薄壁件铣削加工过程的铣削力为研究对象,通过确定铣削力模型和切削系数参数,建立了刚性和考虑刀具工件变形耦合的柔性预测两种模型.在柔性模型中,采用预扭Timoshenko梁单元的刀具/工件独立建模的方法建立有限元模型,利用Python语言在通用有限元软件Abaqus下迭代求解.实验验证表明预测模型具有很高的准确性和有效性.     

基于环形铣刀铣削加工的工艺参数优化

为了对铣削加工工艺进行优化,有效提高加工质量,从优化铣削工具和优化工艺参数两方面入手,在选用环形铣刀的基础上,选取铣削速度、进给量和铣削深度作为优化参数,表面粗糙度作为响应指标,通过响应曲面法设计实验,利用方差分析法对实验数据进行处理,并建立模型分析影响显著性以及参数间的交互作用。结果表明:环形铣刀比球面铣刀加工效果好,且在铣削速度为147.31 m/min、进给量为0.13 mm/r、铣削深度为2.04 mm时,表面粗糙度为0.74μm,加工质量最优;表面粗糙度线性效应的影响显著性为:铣削速度进给量铣削深度。     

碳纤维复合材料螺旋铣孔铣削力及铣孔质量试验研究

作为一种新型制孔工艺,螺旋铣孔能有效地减小碳纤维复合材料轴向力并改善其加工质量。因此,准确预测碳纤维复合材料螺旋铣孔过程中切削力的大小,有助于合理选择切削参数以及减小加工缺陷的产生。对碳纤维复合材料进行螺旋铣孔试验研究,得到不同切削参数下的切削力以及加工质量。利用线性回归分析,推导出轴向力和平面切削力经验公式。然后,通过对孔质量观察,发现入口和出口处均没有明显的撕裂现象,主要加工缺陷是入口毛刺,最后,探讨切削参数对入口毛刺的影响。     

球头铣刀动力学模型及其铣削加工稳定性的研究

根据螺旋刃球头铣刀的几何模型,考虑切削加工时刀齿的有交切削区及再生效应,建立球头铣刀的单刃切削力模型;进行模态实验和参数识别,建立螺旋刃球头铣刀的动力学模型;在Matlab环境下,基于龙格-库塔法对球头铣刀铣削加工过程稳定性进行仿真,结果表明:该模型能很好地描述切削过程中的稳定性及振动等动学特性,对于实际铣削加工过程及实验机的优化设计具有指导意义。     

立铣刀高速加工铝合金铣削力试验研究

采用多因素正交试验法进行铝合金铣削试验，测得了硬质合金立铣刀的铣削力。使用回归分析法获取了铣削力经验公式并验证其可靠性。与传统经验公式不同，切削速度独立成为一个因素。该公式确定了切削深度，切削宽度，切削速度，进给速度等切削参数对切削力的影响程度，并为设计刀具和选择切削用量提供了依据。     

基于加工残留高度的铝合金铣削表面粗糙度模型的建立

根据实际铝合金球刀切削的试验结果并结合加工残留高度与切削行距的数学关系,利用函数构建方法建立了球刀铣削铝合金表面粗糙度的预测模型。该粗糙度预测模型与实际加工情况吻合度较高,相对于传统经验公式计算简便,在数控加工现场具有一定的应用价值。     

硬质合金铣刀铣削淬火刀圈工艺研究

为了解决目前盾构机用刀圈因淬火后硬度高而引起的铣削加工过程中刀具易崩刃、加工效率低等问题,本文通过用铝含量高的Al Ti N涂层硬质合金铣刀来替代铝含量低的Ti Al N涂层硬质合金铣刀,并对铣刀进行优化设计,同时调整铣刀切削时的线速度和吃刀量,在数控加工中心上对淬火刀圈铣削工艺进行研究,结果表明:采用结构为4刃、螺旋角为30°、刀尖圆角半径R为1 mm的Ф12 mm整体硬质合金铣刀,进行Al Ti N涂层,当径向吃刀量为0.5 mm、轴向吃刀量为1 mm、切削线速度为49 m/min、进给量为0.28 mm/r时,铣削硬度为HRC58~59的淬硬钢,铣刀刃磨一次的使用寿命可由原来的2 h提升到5 h,降低了刀具的消耗。     

双工位铣双槽铣削夹具设计

详细介绍了双工位铣双槽铣削夹具的设计制造工艺。该夹具结构简单,定位精度高,工件安装拆方便快捷。