镍基高温合金GH4169内孔超声波椭圆振动镗削实验

分析了超声波椭圆振动镗削加工原理,研究了超声波椭圆振动镗刀前刀面与切屑之间的分离特征和镗刀前刀面上摩擦力方向反转特征,提出了将超声波椭圆振动镗削技术用于镍基高温合金GH4169内孔加工中,以降低内孔表面粗糙度和提高加工精度.然后,通过镗削加工实验,比较了超声波椭圆振动镗削和普通镗削对难加工材料镍基高温合金GH4169内...     

微细孔超声振动钻削加工方法研究

为解决采用0.5mm直柄麻花钻钻削加工高压共轨喷油器控制阀微细孔时由于微细钻头刚性差,在钻削过程中易出现偏摆和断裂现象,导致控制阀微细孔加工精度难以保证和控制的问题,应用有限元分析的方法以及超声振动原理,开展超声振动钻削过程中钻削刃运动轨迹分析及轴向振动钻削过程的分析研究。通过0.5mm微细孔超声振动辅助钻削的仿真实验研究分析与验证,选取确定适合超声振动切削参数的超声振动钻削工艺方法,可以满足高压共轨喷油器控制阀微细孔尺寸加工精度高的要求。     

超声振动精密深孔镗削试验研究

通过超声振动深孔镗削试验,研究了超声振动镗削时切削速度、进给量和背吃刀量对加工精度和表面粗糙度的影响规律,分析了精密深孔超声振动镗削时的切削机制.     

超声振动改善深孔镗削加工质量

深孔加工在航空发动机制造过程中广泛存在,由于其刚性弱,静态让刀量大,导致加工颤振和刀具磨损严重,使得其加工质量难以得到保证。超声振动切削作为一种特种切削加工手段,具有降低切削力,提高系统刚性和抑制加工颤振等优势。将超声振动应用于深孔镗削,进行了断屑条件验证,孔径误差测量,已加工表面粗糙度测量以及表面形貌观测等试验。试验结果表明,超声振动镗削能够有效缓解深孔镗削过程中的堵屑问题,减小孔径误差和表面粗糙度,抑制切削颤振,从而改善深孔镗削加工质量。     

精镗汽轮机轴承箱大径孔

在大型汽轮机零件制造中常见大径(400~950mm)孔的镗削加工,如轴承箱孔、汽缸及汽封圈内孔等。由于内孔尺寸大、常规刀具装置刚度差及操作者技能水平不高,内孔加工很难达到设计技术要求,大径孔精镗加工成为行业制造难题。在分析加工现状的基础上,通过研制新的大径孔精镗刀模块装置、合理利用机床特性和选择切削参数等,形成了一套合理的大径孔精镗工艺方案,满足了精镗汽轮机轴承箱大径孔的技术要求,提高了加工效率。     

新型镗削装置的设计及性能分析

在深孔镗削加工过程中,随着加工工件孔长径比的增大,镗杆产生的振动也越来越大,导致普通深孔镗刀无法满足实际复杂工况的加工需求.为了降低镗杆的振动,进一步提升工件加工精度,在深入研究了深孔镗削的特点后设计了一种带支撑的新型镗削装置.该装置通过设置的可调节支撑,能在加工过程中起到固定和导向的作用,从而有效减小加工振动,提高加...     

深孔镗扩孔加工

1·问题的提出 机械加工中选用刀具的长径比、刀具刚性、排屑问题一直是困扰着深孔镗削加工的难题,图1是高压阀件产品,产品总长600多mm,需要在78mm的孔内中心两侧分别加工相对的两个台阶孔,     

大型箱体特大孔调头镗削工艺技术

采用普通铣镗床TPX6113-2加工大型箱体特大孔的调头镗削工艺综合了普通工艺装备与新技术,采用特殊装夹定位工艺方法,减少了反复装夹次数,保证了工件装夹定位的牢固性。设置辅助工艺基准点、线、面与数字的等量关系,控制等量误差精度,保证大孔调头后孔系加工中的同轴度。用平旋盘大孔镗刀架加工特大孔1 120+0.2+0.1和960+0.15+0.05mm的工艺与实践解决了中小型机床设备加工大型工件时,装夹定位难的问题和调头后定位难保证同轴度的问题。     

高精度微孔镗削加工工艺的优化研究

为解决使用微细切削技术加工微小型孔时存在的钻削孔表面质量差、孔轴线偏斜等问题,将镗削加工方法应用到微小型孔的加工中。通过选取合适的镗削工艺参数,定性地建立了镗刀尺寸、进给速度、转速与表面质量、尺寸精度之间的关系,优化了镗削加工的工艺参数,极大地改善了微小型孔的表面质量与加工精度。在具有较高强度的3J33马氏体时效钢上对钻削出的Ф2.7 mm小孔进行了镗削加工试验,测量并分析了镗削孔表面粗糙度与尺寸数据。实验结果表明,微细孔镗削加工比钻削加工更能够保证零件的尺寸精度、形状精度,并得到更好的表面质量。     

双刃固定镗刀头镗削加工的力学建模

双刃固定镗刀块用于粗镗或半精镗直径大于40mm的孔。镗削时镗刀块有两个切削刃参加切削,其径向力互相抵消,不易引起振动。镗刀块的刚性好,容屑空间大,加工时可以连续更换镗刀块对孔进行粗、半精加工,因而它的切削效率高。尤其是加工复杂零件上较大直径的孔系,镗削是首选的半精加工方法。镗削加工的可行性及质量,主要取决于机     

Dynamic cutting force modeling and experimental study of industrial robotic boring

In this paper, a new approach based on industrial robotic boring is proposed to solve problems associated with intersection holes during aircraft assembly. A model is established to predict the dynamic cutting force of a robotic machining system. The robot stiffness coupling, chip deformation, and plowing interference affecting the cutting force are considered using the principles of cutting mechanics and the Oxley orthogonal cutting model. By solving a numerical solution of motion differential equation, the cutting force components in the radial, tangential, and feed directions are obtained by the model. In addition, an advanced curve intersection method is developed to identify the instantaneous uncut chip area and cutting edge contact length. Verification tests were performed on an ABB-IRB6600-175/2.55 robot for titanium alloy TC4 to determine the accuracy of the predictions. The results show that the simulated and measured cutting forces were in good agreement under different cutting conditions. By analyzing simulated and experimental results, we show that the model can be applied to predict the occurrence of vibration and has application value in terms of suppressing vibration during robotic boring.     

钛合金高速旋转超声椭圆振动侧铣削切屑特征和刀具磨损研究

难加工材料钛合金在采用传统铣削方式时,随着切削速度的增加,切削力和切削温度都迅速增加,使得切削条件恶化并加速刀具磨损,从而导致刀具过早失效。将超声椭圆振动加工技术引入到高速铣削中,进行了钛合金高速旋转超声椭圆振动侧铣削试验。从切屑特征以及刀具后刀面磨损两个方面研究了高速超声椭圆振动铣削参数匹配对钛合金加工的影响。首先基于高速超声椭圆振动铣削过程中刀具-工件的运动学特点推导出高速超声椭圆振动铣削加工参数与振动参数间的匹配关系,然后利用本实验室自行研制的超声椭圆振动铣削装置进行了不同参数匹配关系下的验证性切削试验。试验结果表明：合理的参数匹配使得超声椭圆振动铣削在高速条件下依然能够实现分离型断续切削加工。相比普通铣削加工,分离型的高速超声椭圆振动铣削能够获得更加微细的切屑,切削热能够被及时地带走;良好的切削条件使得刀具的后刀面磨损均匀而缓慢,从而延长刀具的使用寿命;高速超声椭圆振动铣削能够有效地提高生产效率。     

实用化振动切削技术——椭圆振动车镗工艺及装备

椭圆振动车镗技术是一种主要应用在精密切削领域内的特种加工技术，特别是在提高工件的表面质量、刀具的使用寿命和薄壁零件的加工精度等方面效果显著。我们最新研制了椭圆超声波振动车镗系统，并对不同材料进行了切削试验，取得了很好的工艺结果，充分体现了超声波振动车镗技术在实际切削加工中的优势。     

超声椭圆振动车削的切削特性

为了深入研究超声椭圆振动切削特性及其应用前景,通过建立超声椭圆振动切削模型,根据运动学方程,分析和推导出了切削占空比、振纹高度、振动频率、振幅之间的关系,揭示了超声椭圆振动车削表面粗糙度、加工精度、加工效率之间的相互关系。通过切削力和表面粗糙度试验对推导出来的结果进行了验证,试验结果表明有效减小切削力是超声椭圆振动切削加工应用的主要优势。     

超声激振双刃镗刀精密深孔镗削的试验研究

通过切削试验研究了超声激振双刃镗刀镗削深孔的过程和效果,分析了超声激振双刃镗削的切削机理,讨论了切削参数对加工表面粗糙度的影响规律。     

超声波椭圆振动切削技术

主要阐述了超声波椭圆振动切削原理和刀具椭圆振动系统;分析了超声波椭圆振动切削运动特性;介绍了超声波椭圆振动切削的实际切削效果。最后,对超声波椭圆振动切削技术进行了展望。     

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

超声振动钻削属于脉冲式的断续切削。在深孔加工方面具有普通孔加工技术无法比拟的工艺效果。文章介绍了作者基于高频振动切削原理设计的一台超声轴向振动钻削装置的结构。并将该装置用于立式加工中心上对铝、铜等材料进行了切削加工实验。实验结果表明，超声振动加工可提高微细深孔的加工精度和表面质量。这种方法特别适合于软质材料的微细深孔的精密和超精密加工。     

超声波振动切削在双金属孔加工中的应用研究

在分析普通方法加工双金属孔时精度难以保护保证的原因的基础上，根据超声切削刚性化效应及室温切削效应，提出应用超声精镗双金属孔的设想，在自行研制的超声精镗装置上进行了铝合金－铸钢组成的双金属孔的镗削试验，结果令人满意。     

Self-tuned ultrasonic elliptical vibration cutting for high-efficient machining of micro-optics arrays on brittle materials

Ultrasonic elliptical vibration cutting is a very promising technique for the machining of brittle materials. However, its machining performance is currently limited by the ductile machining model and the machining strategy with a constant feed rate, leading to low machining efficiency. To overcome this defect, this paper presents a novel self-tuned ultrasonic elliptical vibration cutting (SUEVC) technique to achieve high-efficient ductile-regime machining of the micro-optics array on brittle materials. The proposed SUEVC includes a ductile-regime machining model and a tool path generation method. In SUEVC, the feed rate adaptively changes with respect to the local shape variation of the desired surface along the feeding direction to ensure both crack-free surface and high machining efficiency. Finally, two 1 × 3 spherical micro-optics arrays were successfully fabricated on single-crystal MgF₂ by SUEVC and the traditional machining strategy respectively. Results demonstrated that the SUEVC could enhance the machining efficiency by 30% relative to the traditional machining strategy, while maintaining similar surface roughness and a crack-free surface.