6061铝合金微细刨削的表面粗糙度试验研究

试验研究了6061铝合金的微细刨削性能。在定制的精密雕铣床上,使用金刚石刀具在不同的切削条件下,对6061铝合金进行切削深度(0.005~0.1)mm的微细刨削,观察切削参数对工件表面粗糙度的影响。使用激光共聚焦显微镜对金刚石刀具以及各种切削条件下的加工表面进行分析。试验结果表明:切削速度和切削深度对铝合金工件刨削表面粗糙度影响很小,进给量是影响微细刨削铝合金表面粗糙度的主要原因。一般情况下,越小的进给量获得表面粗糙度值越小,但是进给量小到一定程度时,表面粗糙度趋于稳定。此时,工件表面的微裂痕,坑洞、划痕和材料本身的杂质是影响其表面粗糙度的主要因素。另外,单晶金刚石刀具的刃磨质量要优于聚晶金刚石刀具,因此可以获得更小的表面粗糙度值。结论表明,使用单晶金刚石刀具对6061铝合金进行切削速度v=2000mm/min、切削深度ap=10μm、进给量f=10μm的微细刨削可以获得Ra37.3nm的表面。     

6061铝合金径向超声振动车削的表面完整性研究

为研究径向超声振动参数及切削参数对车削6061铝合金表面残余应力、表面粗糙度以及表面形貌的影响,采用与普通车削进行对比的方法对6061铝合金进行纵向超声振动切削试验。结果表明:与普通车削相比,径向超声振动辅助车削能显著提高零件加工表面的残余压应力;在两种切削方式下,表面残余压应力均随切削速度的增加而增大;在相同切削参数下,随着径向超声振幅的增加,6061铝合金加工表面的残余压应力变大;与普通车削相比,径向超声振动车削使工件表面的粗糙度变大,并且伴随振幅的增加,表面粗糙度呈上升趋势;通过对加工表面的三维形貌进行观测发现,超声振动辅助车削能有效抑制传统车削加工中的积屑瘤和鳞刺等表面缺陷,并显著提高加工表面质量。     

PCD刀具钝化及对车削铝合金表面粗糙度的影响

应用国产小型可转位刀片刃口钝化机2MQ6712D对PCD刀具进行钝化,验证了该方法对PCD刀具钝化的可行性。采用特殊工艺进行钝化,可以得到光滑均匀的倒圆形切削刃。采用单因素法探究了PCD刀具钝化的影响,研究了不同切削参数下钝化对表面粗糙度的影响。实验结果表明,使用钝化刀具加工1060铝合金形成的表面粗糙度比未钝化刀具低,提高了表面质量,随着进给量的增加钝化对刀具的影响越明显。在切削深度为20μm时钝化刀具所形成表面粗糙度比同等条件下其他切削深度所形成的表面粗糙度低。     

纵-扭复合振动超声深滚表面粗糙度研究

将纵-扭复合振动超声加工与常规深滚加工工艺相耦合,创建纵-扭复合振动超声深滚加工工艺,并对其加工原理进行阐述。理论分析了超声振动对表面粗糙度的影响;采用单因素试验法对6061-T6铝合金轴件进行常规深滚与纵-扭复合振动超声深滚处理,研究深滚工艺参数对工件表面粗糙度的影响。试验结果表明:在相同的工艺参数下,辅助纵-扭复合振动后,超声深滚所获得的表面粗糙度Ra值均小于常规深滚,且在设定参数范围内,静压力对表面粗糙度的影响最为显著,最高降低约50%。     

铝合金A6061在金刚石和硬质合金两种刀具下的高速切削研究

铝合金A6061被广泛应用于航天、汽车和模具等领域中,在实际高速加工过程中,却是属于难切削加工材料。硬质合金刀具和金刚石刀具由于都具有高强度、低韧性、较好导热和抗热膨胀等特性,因而,这两种刀具被作为铝合金A6061的高速切削加工的主要刀具。通过ABQUS软件,模拟铝合金A6061分别被金刚石刀具和硬质合金刀具高速切削的加工过程,一方面分析在两种刀具切削下,模拟出铝合金A6061在切削过程切削力和温度变化情况,另一方面通过仿真结果验证金刚石刀具更适合于铝合金A6061的高速切削加工。然后,通过设计实际的车削试验,验证仿真所得到的相应结果和结论。最终为加工企业加工铝合金A6061时,在切削参数和刀具选择这两方面作出一定意义的指导。     

金刚石飞切加工微结构表面的工艺参数优化

为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300'超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响.理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面粗糙度沿法线方向并没有变化,而沿进给方向存在着周期变化.减小进给量和金刚石飞刀前端角或增大切削半径可以降低理论粗糙度值.实验分析表明,表面粗糙度值Ra随进给量的增加而增加,主轴转速对Ra影响不大.切削聚碳酸酯(PC)时,在5～40 μm Ra随背吃刀量的增加而增加;而切削铝合金(LY12)时,在2～10 μm Ra随背吃刀量的增加而减小.实验中Ra最好可达38 nm(LY12)和43 nm(PC).最后,利用优化工艺参数加工出了微沟槽阵列和微金字塔矩阵微结构.     

切削介质对微细铣刀磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究.在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律.同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质.结果表明:四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质.为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值.     

切削介质对微细铣刀磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究.在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律.同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质.结果表明:四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质.为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值.     

PCD刀具几何参数对铝合金加工表面粗糙度的影响

文中研究了PCD刀具在不同的刀具几何参数下车削铝合金的加工表面粗糙度.分别改变刀具的前角、后角和刀尖圆弧半径3个几何参数做单因素切削试验,试验后利用表面轮廓仪测量工件的表面粗糙度,最后分析刀具几何参数对加工表面粗糙度的影响.     

超声滚压工艺对6061铝合金表层特性的影响研究

为了系统地探究超声滚压工艺对6061铝合金表层特性的影响,设计了三因素三水平正交实验,分析在不同超声滚压加工参数(主轴转速、进给速度以及往复次数)下对工件表面粗糙度、晶粒尺寸以及表面硬度的影响.结果表明:工件的表面粗糙度随着不同加工参数的增加先降低后增大;工件的表面晶粒尺寸随着主轴转速和往复次数的增加先降低后变大,进给...