微细铣削毛刺实验研究

在自行研制的三轴联动微细铣床上,选取典型微三维零件特征进行铣削特性实验,对加工过程中产生的微细毛刺进行观察与分析,研究微铣削毛刺的形成及影响因素,得到铣削加工各因素对毛刺形成影响的一般规律。并通过合理地选择加工参数和刀具材料,达到减小毛刺的目的。     

微细铣削圆弧槽微结构时的微毛刺分析及预测

以微小型三轴立式数控铣床为加工平台,采用微径铣刀进行微细铣削加工铅黄铜(HPb6323)实验。首先分析了铣削微圆槽时顶端微毛刺的主要形态。分析了灰色理论模型的原理,根据实验中微毛刺的测量结果,采用灰色理论,利用累加生成运算对原始数据进行变换,从而得到规律性较强的累加数据,并基于灰色理论建立了微毛刺大小预测的灰色预测模型,实现微细铣削圆槽时微毛刺尺寸的预测。微毛刺尺寸的预测结果与实验结果吻合,证明了所建立的模型适合于微毛刺尺寸的预测。     

铣削加工产生毛刺的规律研究

金属铣削加工过程中不可避免地会出现一些毛刺,一般存在于工件的过渡位置或边缘,形状不规则。因此,去除毛刺一直是金属加工行业的难点。鉴于此,根据铣削加工中毛刺的形成规律,先采用正交试验法研究铣削加工中产生毛刺的影响因素,找出影响毛刺的主要因素,进而得出最小毛刺的工艺方案组合,最后分析应对铣削加工中产生毛刺的对策,提出要关注刀具材料、刀具结构及涂层等,从而科学设计铣削加工工艺。     

基于灰色关联理论的变槽角自调心托辊故障树分析

为了解决变槽角自调心弹簧托辊的故障数据少的问题,并提高故障树定量分析的可靠性,将灰色关联分析方法与故障树分析方法有机结合,引入到变槽角自调心弹簧托辊的故障分析诊断中。通过故障树底事件的重要度计算以及灰色关联度的计算,依据关联度的大小,将各个最小割集对顶事件的影响程度进行排序,对变槽角自调心弹簧托辊的故障模式发生的可能性进行分析判断,在19个底事件构成的19个最小割集中,对可能使变槽角自调心弹簧托辊产生事故的可能原因进行了排序,从而为准确地预防变槽角自调心弹簧托辊产生事故提供了理论依据。基于此,灰色关联理论的变槽角自调心托辊故障树分析方法可行,结果可靠。     

微细铣削毛刺形成研究

微细铣削是在广泛材料范围内制造精密三维微小零件的一种柔性的、经济的加工方法,微细铣削的主要问题之一是有毛刺产生,对微细铣削过程中毛刺的形成及其影响因素进行实验研究与分析,得到微细铣削过程中各因素对毛刺形成影响的一般规律,在此基础上,通过合理地选择切削参数以及刀具路径规划,达到减小毛刺的目的。     

微细铣削加工中抑制微毛刺生成的新方法

在微型零件的微细铣削过程中,微毛刺的产生是影响零件质量的重要因素。本文提出了一种通过构建辅助支撑抑制微毛刺产生的新方法。通过分析微毛刺的产生机理,发现微细加工的尺度效应和被加工材料的塑性变形是产生毛刺的主要原因,尤其在被加工材料的边界处毛刺更为明显。在工件的边界上构建辅助支撑结构可以增强工件边界的刚度,并抑制工件边界处材料的塑性变形。使用微细刀具进行微细铣削铍青铜的加工试验证明该方法可以抑制微毛刺的生成。     

微铣削主轴摆角对表面质量和毛刺成形的影响

微铣削是以较低生产成本加工高质量微小零件和微观结构表面的有效方式,而相关的工作机理尚处于研究阶段。通过运动学仿真分析和试验研究相结合的方法,设计一组星形槽微铣削试验,研究微型铣床主轴摆角对槽底表面质量和毛刺成形的影响。研究发现:当主轴摆角在±1.5°范围内时,表面粗糙度值Ra<0.1μm,但易成形大毛刺且毛刺数量多;随着主轴摆角增大,槽底表面粗糙度值增大,但毛刺明显减少,且多为小毛刺。仿真结果与试验数据相符,但由于试验中存在刀具磨损和机床误差等因素,试验检测的粗糙度值高于仿真计算结果。     

微铣削加工机理研究新进展

微铣削加工技术在制造航空航天等领域所用的三维复杂微结构零件方面具有明显优势,而微铣削在加工机理、对表面质量要求等诸多方面都与常规铣削有着明显不同,因此非常有必要对微铣削加工机理进行研究。主要从切削刃钝圆半径引起的尺寸效应机制、刀具径跳对微铣削加工的影响机理、加工中毛刺形成机理以及加工中表面形成机理这四个方面对微铣削加工机理进行综述,介绍每个方面相对于常规铣削的不同,并重点分析切削刃钝圆半径的尺寸效应和微刀具径跳的产生原因、危害及研究现状,以及从仿真和试验两个方面对微铣削中毛刺形成过程和表面形成过程进行总结,对影响因素进行分析,并提出抑制毛刺的一些方法。探讨微铣削加工机理研究仍需注重解决的问题,为其后续发展方向提出一些建议。     

微铣削单晶高温合金刀具磨损实验研究

为研究微小刃径刀具切削难加工材料后刀具的磨损,针对单晶镍基高温合金材料的难加工特性,设计了单因素实验方案,采用直径为0.6 mm的硬质合金微小刃径刀具对单晶镍基高温合金DD98进行微铣削加工;通过磨损后的刀具直径和铣削槽底宽度尺寸的变化来定义微铣削刀具(微小刃径刀具)切削加工的磨损标准,建立了微铣削刀具磨损标准的数学模型;基于单因素实验方案,探讨了不同切削参数条件下,微铣削长度对刀具磨损量的影响.相关研究和实验数据对于探索难加工材料的切削机理具有理论指导意义.     

微铣削单晶高温合金刀具磨损实验研究

为研究微小刃径刀具切削难加工材料后刀具的磨损,针对单晶镍基高温合金材料的难加工特性,设计了单因素实验方案,采用直径为0.6 mm的硬质合金微小刃径刀具对单晶镍基高温合金DD98进行微铣削加工;通过磨损后的刀具直径和铣削槽底宽度尺寸的变化来定义微铣削刀具(微小刃径刀具)切削加工的磨损标准,建立了微铣削刀具磨损标准的数学模型;基于单因素实验方案,探讨了不同切削参数条件下,微铣削长度对刀具磨损量的影响.相关研究和实验数据对于探索难加工材料的切削机理具有理论指导意义.     

Research on the modeling of burr formation process in micro-ball end milling operation on Ti–6Al–4V

Burrs generated along the finished edges and surfaces in micro-milling operation have significant impact on the surface quality and operational performance of the finished parts and microstructures. In order to obtain a better recognition of burr generation process, 3-dimensional micro-ball end milling operation FEM models on Ti–6Al–4V have been established. As a result, a newfound type of burr lying on the slot base has been detected. According to their generating locations, burrs discovered in the simulation are classified into four types: entrance burr, exit burr, top burr, and slot base burr. Their formation processes, especially the generation procedure of slot base burr, are carefully investigated and analyzed. Furthermore, the correlation between cutting parameters and top burr sizes in micro-ball end milling is investigated. At last, effective validation experiments for the proposed model are conducted and good agreements are achieved in the morphologies of burrs between the experiments and simulations. It can be concluded that the adoption of a small ratio of axial depth of cut to the mill radius has a significant effect in the reduction of top burr generation in micro-ball end milling operation.     

切削参数对微铣毛刺尺寸影响的试验研究

以铝合金Al6061-T6为研究对象,采用单因素试验方法,利用MIKRON UCP800五轴联动加工中心进行了微铣槽试验,研究了主轴转速、切削深度和进给速度对顶部毛刺尺寸的影响,初步揭示了上述切削参数对顶部毛刺尺寸的影响规律,为主动控制微铣加工过程中的毛刺尺寸提供依据。     

切削方向毛刺/亏缺的形成及其界限转换

基于切削方向毛刺/亏缺的形成过程,利用最小能量原理,建立切削方向毛刺/亏缺的数学模型,初步确定了切削方向毛刺/亏缺形态界限转换的基本准则。     

基于故障树的机载气象雷达系统安全性分析

机载气象雷达（WXR）的安全性直接影响整机系统和飞行的安全。因此,以WXR典型故障为对象,详细研究了系统安全性分析的故障树方法（FTA）。通过定性及定量分析,解算出了故障树最小割集,计算了顶事件的概率,为实现系统的最佳安全控制目标提供一个具体量的概念。并计算了底事件重要度,对各重要度进行排序,确定对了各基本事件进行安全控制所应采取措施的优先顺序,为提高安全性优化效率提供了指导方案。     

Characterization and modeling of burr formation in micro-end milling

Mechanical micromachining is increasingly finding applications in fabrication of components in various fields, such as, biomedical devices, optics, electronics, medicine, communications and avionics. In order to ensure adequate functionality, there are stringent requirements for form and finish in case of biomedical devices like cochlear implants and metallic optics. This necessitates that the post machined surface must be burr free. To address these issues in micromachining, this paper presents results of an experimental study to investigate the influence of main process parameters i.e. speed, feed rate, depth of cut, tool diameter and number of flutes on the formation of the various types of burrs i.e. exit burrs and top burrs produced during micro-end milling operation. The experiments performed using Taguchi method shows that three types of burr formation mechanisms prevail during micro-end milling operations; these are: lateral deformation of material, bending and tearing of the chip. Also, three types of burrs were observed include: Poisson burr, rollover burr in down milling and tear burr in up milling. Further, it is observed that the depth of cut and the tool diameter are the main parameters, which influence the burr height and thickness significantly. However, the speed and the feed rate have small to negligible effect on the burr thickness and height. Besides the experimental analysis, the paper presents an analytical model to predict the burr height for exit burr. The model is built on the geometry of burr formation and the principle of continuity of work at the transition from chip formation to burr formation. Note that prediction of burr height in micro-end milling is extremely challenging due to the complex geometry of material removal and microstructural effects encountered during cutting at that length scales. The model fares well and the prediction errors range between 0.65 and 25%.     

基于正交设计法切削H65黄铜毛峰形成机理的研究

接插件加工形成的毛峰峰高值是影响接插件产品质量的决定性因素,研究切削加工中毛峰峰高的形成规律是确保接插件产品质量的关键。本文通过在YB-211型高精度卧式铣床上对H65黄铜的接插件进行正交设计(OED)切削试验,根据极差R值来表征和分析了各因素水平对接插件黄铜毛峰的影响。     

PCD面铣刀切削刃对低刚性的缸盖面的毛刺影响

在夹具系统刚性不足的情况下,铝合金缸盖燃烧室和覆盖面很容易出现毛刺。文中介绍了PCD铣刀出现毛刺的原因。研究PCD面铣刀切削刃的几何参数对于毛刺影响的研究。提出了一种在刚性不足的切削系统下,达到既没有振纹又没有毛刺的方法。     

新型金刚石刀片及刀盘铣削铝合金时对毛刺的控制

毛刺通常由于塑性变形产生于被加工材料切削终端边缘,并且特别容易产生于诸如铝合金一类延展性较好或是如不锈钢一样韧性较好的材质。因而,为了控制毛刺,就要设法减小被加工材料切削终端边缘部分的塑性变形,也就是必须降低切削力。本研究主要探讨了刀盘的几何构造及其所使用的金刚石刀片的刀尖几何形状与面铣刀盘加工时毛刺发生机理的相关性。     

磨削用量对磨削淬硬加工中两侧方向毛刺的影响

以平面磨削淬硬实验为基础,对磨削淬硬加工中两侧方向毛刺的形式进行了分类,同时研究了试件磨削方向(长度方向)上两侧毛刺尺寸的变化以及磨削用量对磨削淬硬加工中两侧方向最大毛刺尺寸的影响。结果表明:从试件切入端到切出端,两侧方向毛刺尺寸逐渐增大;在实验条件下,随着磨削深度的增大或工件进给速度的减小,两侧方向毛刺最大尺寸逐渐增大;同时,给出了抑制或减小两侧方向毛刺尺寸的方法。