超高强度钢内螺纹铣削用涂层刀具及工艺研究

在火箭发动机壳体等关键部件中应用广泛的D406A超高强度钢是典型的难加工材料,尤其是该材料的内螺纹加工,对加工刀具及数控加工工艺提出了很高的要求。本文选用高性能Ti Al N和Ti N涂层刀具,采用内螺纹铣削加工方式及优化的走刀工艺,实现了D406A超高强度钢的高效、高质量内螺纹铣削。研究结果表明,Ti Al N和Ti N涂层材料硬度显著高于硬质合金材料,在切削加工润滑条件下与D406A超高强度钢对摩的摩擦系数仅为0.09和0.11,略低于硬质合金材料(0.12),因此两类涂层刀具在实际切削加工应用中具有明显优于未涂层刀具的加工寿命和加工质量。采用内螺纹铣削加工方式及优化的走刀工艺,可显著提高加工效率,获得较好的表面质量,缓解对刀具的冲击,避免接刀痕的出现。     

飞机起落架用300M超高强钢发展及研究现状

简略综述了国内外飞机起落架用材的发展历程,重点介绍了目前国内外广为应用的飞机起落架用材300M钢(4OCrNi2Si2MoVA).分析了各合金元素对300M钢材料机械性能的影响;介绍了300M钢材料的真空热处理方法及优越性;分析了300M钢的切削加工特点及切削加工工艺,重点介绍了车、铣、镗、磨加工工艺;概述了300M钢...     

微铣削Ti6Al4V刀具磨损机理研究

采用直径1mm带涂层硬质合金微铣刀在Ti6Al4V材料表面展开微铣削刀具磨损试验,研究三个主要切削参数即主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力及刀具磨损量的影响;试验利用扫描电子显微镜与能谱仪观察刀具磨损形貌,分析其化学元素的变化,研究微铣削刀具的磨损机理。结果表明:每齿进给量与切削深度的增大造成切削力、刀具磨损量均变大,为了减小微铣刀磨损,延长使用寿命,可提升主轴转速,选用较小的每齿进给量及切削深度进行加工。微铣削Ti6Al4V刀具磨损主要发生在刀尖部位,并且多种磨损形式同时出现,粘结磨损是造成刀具磨损的主要原因,低速条件下微铣削刀具的损伤机理以磨粒磨损和粘结磨损为主,切削速度增大后发生粘结磨损的同时微铣刀刀尖处有一定程度的氧化磨损。     

涂层刀具高速铣削高温合金GH2132磨损形态及磨损机理

用2种硬质合金涂层刀具进行铁基高温合金GH2132的高速干铣削试验,采用电子扫描显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察刀具的磨损形貌,对刀具的主要磨损机理进行了分析.结果表明:刀具的磨损形态主要是后刀面磨损;KC725M涂层由TiN、TiAlN组成,涂层易剥落;KC525M涂层只有1层TiAlN,涂层不易脱落,但由于机械冲击产生沟槽磨损,形成应力集中,导致在切削刃处产生较大的磨损;不论KC525M还是KC725M,涂层剥落后,切削区产生的瞬时高温均使基体中粘结相发生软化,造成硬质相颗粒脱落和基体的剧烈磨损.研究结果可用于指导高速切削刀具材料的设计、合理选用及刀具磨损控制.     

切削40CrNiMo钢刀具磨损模糊模式识别

本文通过对切削４０ＣｒＮｉＭｏ钢刀具磨损情况的分析，引入模糊模式识别理论，建立金属切削刀具磨损软硬识别系统，识别切削４０ＣｒＮｉＭｏ钢的金属切削刀具的磨损情况．     

超声振动高速铣削SiCp/Al复合材料的切削力及刀具磨损特性

颗粒增强铝基复合材料由于其优异的性能,在航空、航天及军事等领域得到广泛应用,但材料的难加工特性限制其进一步应用.采用超声高速铣削对高体分SiC颗粒增强铝基复合材料进行了实验研究,研究了超声切削参数对铣削力的影响,分析了超声加工时的刀具磨损情况和机理.研究发现采用超声铣削可以有效地减小切削力,得出了超声加工SiC颗粒增强铝基复合材料的合理切削用量.同时,超声铣削很大程度上降低了磨料磨损和粘结磨损,提高了刀具的使用寿命.     

Kalman滤波在刀具磨损预测模型中的应用

基于LS-SVM建立刀具磨损预测模型,描述铣削过程中输入向量（进给率、切削速度、主轴转速、切削深度、切削时间及磨损位置）和输出向量（刀具磨损）之间的映射关系,并引入Kalman滤波技术,建立LS-KF模型,考虑加工条件及环境变化引起的刀具磨损量的变化,结合刀具的实际磨损量更新LS-SVM的预测结果,并用该更新结果调整训练模型,以使更新后的刀具磨损量能够反映出由于加工条件及环境的变化引起的刀具磨损的变化,提高LS-SVM模型的预测精度,最后用实验验证所建立模型的预测精度。结果表明,LS-SVM模型和LS-KF模型的预测精度均较高,且LS-KF模型的预测精度更高。     

高速铣削Ti6Al4V刀具磨损的试验研究

针对钛合金Ti6Al4V加工过程中产生的切削热导致刀具的快速磨损这一工艺难题,进行了不同冷却条件下的铣削加工实验。借助扫描电镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)等分析手段,研究了刀具的磨损形态及磨损机理。研究表明,粘结磨损是加工钛合金过程中刀具的主要磨损形式,切削液的使用并不一定提高刀具寿命,而机床的稳定性能对刀具磨损有较大影响。     

低合金超高强度钢的合金设计

本文探讨了低合金超高强度钢的强化机理,提出了钢的合金化原则,并介绍33Si2Mn2MoVA钢的性能与特点。     

300M钢在海洋大气下的疲劳性能研究

为了研究300M钢在海洋大气暴晒环境中的接触腐蚀和疲劳性能.文中将300M钢与TC18钛合金在海南进行1年和2年的海洋大气暴晒实验,通过对300M钢暴晒试样的表面腐蚀形貌及疲劳断口观察,分析其抗腐蚀性能.采用DFR法测定300M钢在不同状态下的疲劳寿命,分析了暴晒时间和装配方式对300M钢疲劳寿命的影响.实验结果表明:300M钢与TC18钛合金胶结装配在海洋大气暴晒后,在相同载荷下疲劳寿命由105降低到104,300M钢在海洋大气腐蚀环境下以点蚀为主,暴晒1年的300M钢在不装配和装配的状态下其平均疲劳寿命分别为51 947和45 487周次,暴晒2年的分别为29 801和17 376周次.     

刀具月牙洼磨损规律的实验研究

对自贡硬质合金厂生产的１２种可转位硬质合金刀片，按照ＩＳＯ３６８５－１９７７（Ｅ）进行了磨损试验，分析和探讨了刀具月牙洼磨损的机理，并用回归分析法得出了磨损寿命方程，对准确地掌握刀具磨损规律具有一定的理论和实际意义．     

300M钢与TC18钛合金接触腐蚀与防护

为了研究不同表面处理状态对300M钢电偶腐蚀性能影响,通过测定300M钢与TC18钛合金电偶电流的方法,评定了300M钢与TC18钛合金偶接时发生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:300M钢与TC18钛合金直接偶合电偶腐蚀敏感性为C级,极易发生电偶腐蚀;300M经磷化处理后与TC18偶合电偶腐蚀敏感性为B级;对300M钢经磷化后涂底漆和面漆后可大幅度降低其电偶腐蚀敏感性,电偶腐蚀的敏感性为A级.     

一定切削用量和刀具磨损范围内的切削力数学模型及试验验证

本文通过三种硬质合金刀片车削45钢的切削力试验,建立了一定切削用量和刀具磨损范围内的切削力数学模型,经试验结果验证,符合程度较高。     

铝合金高速铣削温度变化规律试验研究

采用红外辐射测温技术对铝合金铣削温度进行了间接的,相似的,直观的测量,主轴转速从２ ５００ ｒ／ｍ ｉｎ 至１５ ０００ ｒ／ｍ ｉｎ。所获得的相对温度和相对温度场的结果表明,在主轴转速为７ ５００ ｒ／ｍ ｉｎ 左右时是切削温度为最高的速度临界点。经生产应用证实了这种测温方法和结论是富有成效的。速度临界点的发现将有助于铝合金高速铣削技术的发展。同时相对温度并不相似地反映真实的铣削温度,而是间接相似地反映传入零件加工表面的切削热所产生的温度。     

高速铣削P20淬硬钢的试验研究

使用TiAIN涂层整体圆柱立铣刀,对P20淬硬钢(41HRC,32HRC)进行了高速铣削试验,考察了各种切削速度下的切屑变形,微观硬度、切削温度和切削力.切削参数包括:切削速度151～942 m/min,每齿进给量0.1 mm/齿,轴向切削深度1.0 mm.切削宽度1.0 mm.结果表明:两种硬度的P20钢都产生了锯齿形切屑,切削温度随切削速度的增加而增大,工件硬度、切削速度对切屑变形和切削力有重要的影响.     

陶瓷刀具偏磨损的研究

通过试验和辨识理论分析，建立了陶瓷刀具偏磨损的机理模型和数学模型，找出了减少偏磨损及刀具弹性变形的最佳工艺参数的方法，为工程技术人员在工程实际中应用陶瓷材料提供了参考依据．     

基于连续高斯密度混合HMM的刀具磨损状态监测

针对端面铣刀磨损状态的识别问题,根据隐式马尔可夫模型(HMM)具有良好的模式分类能力,提出了基于连续高斯密度混合HMM(CHMM)的刀具磨损状态监测系统.以铣削力作为监测信号,应用小波包理论对铣削力信号进行分析和消噪处理,并提取信号的能量特征作为CHMM的输入向量,训练CHMM模型,再用训练好的模型对未知的刀具磨损状态进行监测与识别,实验结果表明该模型可以对刀具磨损状态进行准确的识别,且所需训练样本数较少,对刀具状态的智能监测具有很好的实际意义.     

提高低合金超高强度钢韧性途径的探讨

本文从理论上分析了提高低合金超高强度钢韧性的可能性,综述了近年来国内外提高低合金超高强度钢韧性的进展情况,提出了一些可行的工艺方法。适当降低钢中的碳含量,增加镍、钼含量,根据不同用途调整硅含量以及超净化冶炼,可以显著改善钢的韧性。合适的热处理工艺,对改善钢的韧性也是非常重要的。