金刚石刀具精密切削钛合金薄壁件试验研究

为满足航空发动机的减重、提高零部件的加工质量和对性能的要求,采用试验的方法,对航空用钛合金薄壁件进行精密切削加工研究,主要以表面加工质量为研究对象,并以其为约束,以提高效率为目的对切削参数进行优化,得到了较为可行的加工参数,并对表面粗糙度的变化规律进行分析研究,同时分析了金刚石刀具在精密切削钛合金薄壁件加工中,刀具磨损初期、中期和后期的磨损形式和成因,研究为实际型号钛合金薄壁零件的加工提供了一种改进加工工艺技术的方法。     

基于快走刀层铣的TC4钛合金高效开槽加工

为提高钛合金深槽的开槽切削效率,对TC4钛合金深槽进行了快走刀层铣开槽试验。详细分析了其加工效率、切屑形态及刀具磨损情况。结果表明:在钛合金深槽开槽加工中快走刀层铣的切削效率较高,切削过程平稳,加工后槽腔表面的刀花均匀。快走刀层铣是一种高效的钛合金深槽加工方法。     

薄壁铝合金零件切削成型工艺分析

铝合金作为工业制造中常见的有色金属,具有质量轻及容易成型等多种优势,在航天航空及电子通信、汽车等领域应用广泛。但薄壁铝合金零件切削成型过程中,容易受到多种因素影响,导致材料发生变形,无法满足设计标准。对此,本文对薄壁铝合金零件切削设备及材料、成型工艺分析,进一步探究薄壁铝合金零件结构及铣加工工艺,通过案例展开实践论证,为薄壁铝合金零件加工提供帮助。     

试论航空发动机叶片数控铣削方法

由于航空发动机叶片空间自由曲面较为复杂,且其几何精度非常高,在加上航空发动机叶片的制作材料多食铝合金或钛合金,在切削方面存在很大苦难,此外,航空发动机叶片是薄壁零件,加工时零件容易产生变形。这些因素就导致航空发动机叶片铣削难度较大。本文从航空发动机叶片数控技术现状出发,对数控铣肖0方法进行浅显的探讨。     

切削参数对弯曲薄壁件变形规律的有限元仿真

钛合金薄壁件在切削加工时易产生弹性变形,降低薄壁件的加工质量。针对钛合金弯曲薄壁零件加工易变形的问题,建立了薄壁零件的有限元模型,研究了刀具在加工零件时不同位置和不同切削参数下对薄壁零件铣削变形的影响,确定了零件的最大变形点,并运用多指标正交试验确立了最优的刀具切削参数。     

钛合金薄壁高筒零件的切削加工工艺

针对TA1钛合金薄壁高筒零件加工后易产生变形超差,生产效率较低的问题,研究TA1钛合金材料的物理性能、力学性能,分析工艺难点,设计合理的加工工艺路线和切削参数,进而提出钛合金薄壁高筒零件切削加工工艺。采用所提出的切削加工工艺,可以有效控制钛合金薄壁高筒零件的加工变形,提高加工效率。     

星载复杂结构钛合金薄壁件超声振动切削研究

为了实现轻量化设计,航天器常采用复杂结构钛合金薄壁件作为承载、连接和定位元件,但是这类零件在切削过程中容易产生刀具磨损和变形,导致加工精度低,难以满足工作要求.基于钛合金薄壁件切削特性研究,采用超声振动金刚石车削方式控制切削力、装夹力引起的加工变形和残余应力,通过在线补偿修正刀具磨损误差;对壁厚(3～5)mm的典型星载钛合金薄壁件进行椭圆形超声振动切削,尺寸精度达到5μm,圆度误差为2.83μm,满足加工精度和稳定性要求.     

航空航天难加工材料的高速铣削

正山特维克可乐满新推出的CoroMill~?Plura HFS ISO S刀具是加工钛合金和镍基合金航天航空零件的理想之选。为了提高ISO S材料的铣削性能,切削刀具和刀具系统专家山特维克可乐满推出了一系列具有独特槽型和材质的立铣刀。CoroMill~?Plura HFS(高进给侧铣)ISO S刀具可确保钛合金和镍基合金工件的加工可靠且富有成效,在航空发动机和结构件应用中均有不俗的表现。     

钛合金薄壁件车削加工的研究

传统的钛合金车削加工因其切削速度低,刀具耐用度低,加工质量难于控制,导致加工效率低。经多次钛合金车削加工试验、优选了刀具材料,确定了刀具几何参数,依据刀具磨损情况,提供了较为合理的切削数据。解决了钛合金薄壁件加工变形问题。     

航空钛合金高效插铣加工实验与多目标优化研究

钛合金整体叶盘是航空发动机的重要零部件,结构复杂,加工难度大。插铣加工因其轴向承受能力强和刚性大等特性,非常适合加工钛合金整体叶盘这类难加工、结构复杂的零部件。针对钛合金插铣加工效率的问题,采用响应曲面法设计插铣实验,建立切削力经验模型,以切削力和材料去除率为目标,采用NSGA-II算法进行多目标优化获得Pareto最优解。研究表明:切削力随主轴转速的增加而缓慢减小,随切削宽度、切削步距和每齿进给量的上升而增加;与实验初始参数组合相比,优化后的材料去除率提高了81.19%,而切削力减小了23.68%,达到了本研究的高效加工目标。     

陶瓷刀具在大型薄壁件加工中的应用

从分析优质合金钢的薄壁件质量不合格的原因入手，结合难加工材料的高速切削机理，改进工艺流程。提出利用陶瓷刀具实现大型薄壁件高速切削的可行性，澄清了利用陶瓷刀具加工的几个误区，并对切削过程中的注意事项及切削参数的选择提出一些建议。实际使用表明在中型机床上利用陶瓷刀具可以实现大型薄壁件的高速切削，实现以车代磨，从而降低了生产成本，提高了生产效率，满足了产品的质量要求。     

薄壁件参数化加工仿真系统开发

随着薄壁件在航空航天领域中的广泛应用,对钛合金薄壁件的铣削加工研究越来越受到关注。为提高薄壁类零件的加工质量和加工效率,系统采用面向对象的计算机语言VC++与有限元分析技术相结合的方法,基于ANSYS开发了一套针对带耳类薄壁件的切削加工有限元仿真系统,实现了带耳类薄壁件的快速加工仿真。该系统操作简单、功能完整,可以有效提高工作效率。     

钛合金薄壁零件加工工艺技术研究

结合钛合金零件的加工特点,对钛合金薄壁零件进行深入分析,通过切削刀具材料、刃磨角度、切削要素、加工流程、浇注方式和夹紧力的制定等参数选择,解决钛合金薄壁零件精度高、难加工和易变形的切削难题。提高零件加工质量,从而达到保证零件尺寸精度及形位公差的目的。     

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。     

TC4钛合金深槽插铣加工

针对钛合金深槽开槽加工效率较低的问题,对TC4钛合金深槽进行插铣开槽试验研究,并对其已加工表面形貌、切屑形态、刀具磨损及切削效率进行了分析。结果表明:插铣加工表面粗糙度较大,铣刀的端面刃为主切削刃,刀具磨损主要发生在铣刀的端面刃。对于钛合金深槽的开槽加工,插铣加工切削过程平稳,具有比层铣更高的切削效率。     

钛合金TC11插铣铣削力建模与分析

以钛合金加工为例,通过对钛合金插铣铣削力的实验测量,利用统计分析软件SPSS进行回归分析,对插铣过程中铣削力随切削参数的变化规律进行了系统研究,并根据正交实验给出了钛合金的切削力经验公式,对于加工该种材料时切削参数的优选具有一定的实际意义.     

陶瓷刀具在大型薄壁加工件中的应用

分析优质合金钢的薄壁件质量不合格的原因,结合难加工材料的高速切削机理,改进工艺流程,提出利用陶瓷刀具实现大型薄壁件高速切削的可行性,澄清了利用陶瓷刀具加工的几个误区,并对切削过程中的注意事项及切削参数的选择提出一些建议。     

钛合金薄壁件超声振动辅助铣削工艺研究

在钛合金薄壁件的铣削加工过程中,存在薄壁件变形大、加工精度低等问题,为此,提出了一种基于超声振动的辅助铣削加工工艺方法。首先,分析了钛合金材料的切削变形机理,得到了影响工件变形的关键因素,为后续参数指标分析提供参考;然后,利用ABAQUS有限元仿真软件,对钛合金薄壁件的形变和受力情况进行了分析,讨论了超声振动的作用机理及其对切削力的影响;最后,在超声辅助条件下,通过单因素试验,研究了不同工艺参数对薄壁件铣削形变量的影响规律。研究结果表明：超声振动辅助加工可有效解决薄壁件铣削变形问题,大幅提高其加工精度;随着主轴转速和超声功率的增加,薄壁件的变形量呈逐渐降低的趋势;而随着进给速度的增加,薄壁变形量呈逐渐增加的趋势。该试验结果与仿真结果基本一致,与理论值的平均误差在5%以内,由此可见,该结论可为钛合金薄壁件铣削加工中参数的选择和优化提供参考。     

基于SAPSO-BP的薄壁件侧铣加工变形预测方法研究

针对薄壁件在侧铣加工过程中容易产生让刀变形的问题,为实现薄壁件侧铣加工方式下变形量的预测,提出了一种基于SAPSO-BP神经网络技术预测薄壁件侧铣加工变形的方法。通过建立T型薄壁件侧铣加工仿真模型,并用实验验证其有效性,为后续神经网络提供训练样本;再引入模拟退火粒子群算法(SAPSO),优化BP神经网络的初始权值与阈值,建立基于SAPSO-BP的薄壁件侧铣加工变形预测模型,并验证分析了其可行性。     

基于模糊分析方法的钛合金插铣加工切削参数优化

合理的切削参数有利于提高刀具的使用寿命和切削效率,因此,进行切削加工过程中的切削参数优化尤为重要。本文以提高钛合金插铣加工效率,减小加工过程中的切削力为目的,对钛合金TC4进行插铣试验。基于切削试验数据,选择切削速度、切削宽度和每齿进给量作为评价因子,以材料去除率与切削力作为评价指标,运用模糊分析方法对切削参数进行综合评价,得出切削参数对综合指标的影响程度从大到小依次为:切削速度、切削宽度和每齿进给量,并实现切削参数的优化,为实际生产加工提供参考依据。