难加工材料精密切削技术研究

随着材料科学和先进制造技术的发展,难加工材料以其优良的物理机械性能在现代高技术行业的诸多领域得到越来越广泛的应用。针对难加工材料的结构特点,分析了难加工材料的切削加工特性,综述了硬切削加工、超声辅助切削加工、激光加热辅助切削加工及热超声辅助切削加工的国内外研究进展,并指出了精密切削应用于难加工材料切削加工时存在的问题及进一步的研究方向。     

导电加热切削技术

一、导电加热切削装置与工作原理加热切削(Hot-machining)是指一方面对被切削材料加热,一方面进行切削加工的方法,也有人称之了高温切削或热辅助加工。如图1所示,通过提高被加工材料的温度,使其与刀具材料间的相对强度差增大,利用这一效应可使切削变得更为容易。     

导电加热切削技术

<正> 一、导电加热切削装置与工作原理加热切削(Hot-machining)是指一方面对被切削材料加热,一方面进行切削加工的方法,也有人称之了高温切削或热辅助加工。如图1所示,通过提高被加工材料的温度,使其与刀具材料间的相对强度差增大,利用这一效应可使切削变得更为容易。     

难加工材料加工方法的研究现状与发展趋势

难加工材料非回转对称(non-rotational symmetric,NRS)光学曲面的加工表面质量对NRS光学曲面功能器件的性能有着至关重要的影响,研究如何对难加工材料NRS光学曲面的几何特征进行高效、高精度的结构表面创成是发展难加工材料NRS光学曲面功能器件的必然要求。评述了现有的加工方法的基本原理及应用,主要涉及:热辅助切削技术、低温切削方法、加工表面改性切削技术、碳饱和切削方法以及椭圆振动切削方法,分析比较了各种加工方法的优缺点与应用状况,得出了用椭圆振动切削技术加工难加工材料NRS光学曲面是目前最理想手段,并阐述了难加工材料NRS光学曲面加工方法的改进方向与发展趋势。     

工程陶瓷的激光加热辅助切削技术

激光加热辅助切削工程陶瓷技术即使用激光作为外加热源先于刀具加热软化陶瓷工件,然后再使用刀具将软化的材料去除。较高的剪切变形区温度降低了陶瓷材料的屈服应力和硬度,陶瓷变形特征从脆性转变为塑性或者准塑性,从而提高切削效率,延长刀具使用寿命,有望解决陶瓷加工中的低效率和高成本现状。从激光加热辅助切削工程陶瓷研究进展、激光束的整合,以及切削机理等方面,对激光加热辅助加工工程陶瓷做了较为全面的论述。     

加热切削及其发展

加热切削及其发展华南理工大学叶邦彦现代工业技术的迅速发展，引人了很多高强度、高硬度和耐高温的新材料．这些材料加工时，切削力大，温升高，刀具磨损严重，加工表面质量差，有些几乎到了无法加工的程度．加热切削是对难加工材料进行高效率加工的有效方法之一．它是在...     

激光超声复合加工硬质合金的切削特性研究

研究了激光加热与超声椭圆振动复合切削条件下,使用CBN(立方氮化硼)刀具对硬质合金材料进行精密加工的切削特性。利用有限元仿真,分析硬质合金材料在普通切削、一维超声振动切削、超声椭圆振动切削与激光超声复合切削4种切削方式下的切削力变化特征。采用超精密车床与YAG激光器、自主研发的超声振动装置等辅助设备,实验研究了激光超声复合精密加工硬质合金的切削特性。通过一系列的对比实验,分析切削参数,如切削速度、切削厚度,对切削力的影响规律。仿真与实验结果表明,由于加工材料的软化和断续切削,激光超声复合辅助加工显著地降低了切削力,硬质合金的切削加工性能得到显著改善,通过工艺参数的优化,可以实现硬质合金的精密加工。     

激光辅助加热切削氧化铝工程陶瓷的刀具磨损试验研究

氧化铝工程陶瓷具有较高的强度、硬度和较好的耐磨性,是典型的难加工材料,激光辅助加热切削是加工这种高硬度材料的有效方法之一。通过对氧化铝工程陶瓷在激光辅助加热切削时立方氮化硼(CBN)刀具的磨损试验,研究了激光功率、主轴转速和进给速率等不同工艺参数对刀具磨损所产生的影响。结果发现,CBN刀具的磨损形态主要表现为前刀面和后刀面磨损,造成刀具磨损的主要原因是磨料磨损和粘结磨损;同时还发现,与普通切削相比,采用辅助加热切削可以明显减小刀具的磨损。     

(艹寺)离子加热切削实践

等离子加热切削是七十年代初期出现的一门加热切削加工技术。它主要用于高强度、高硬度、高韧性的难加工材料的切削加工,具有明显的技术经济效果。据报导,英、美、日等国家已对二十多种难切削材料进行等离子加热切削试验,并用于生产,工效普遍提高,最高的提高工效达24倍。我们从1974年开始等离子加热切削实验,先后对ZGMn、GC—4、冷硬铸铁、63甲焊条堆焊层等难加工材料进行等离子加热切削的实验,取得了较好的效果。1976年曾先后在沈     

基于激光加热辅助铣削的GA-BP神经网络刀具寿命预测

激光加热辅助铣削是通过激光束对待加工工件进行预热,并借助传统切削技术进行加工的一种新型加工技术,能够改善其加工性能。研究激光加热辅助铣削高温合金的关键技术,采用激光加热对高速铣削镍基合金Inconel 718过程中硬质合金涂层刀具磨损进行分析,通过GA-BP神经网络对激光加热辅助铣削预测高温合金刀具寿命,得到了较理想的刀具寿命预测模型。     

激光加热辅助切削及其发展

激光加热辅助切削技术是目前机械制造业普遍关注的一种特种加工技术。它是集光学、材料学、传热学、物理学、力学、机械加工等多方面的知识于一体的新型加工技术。本文对激光加热辅助切削技术进行了详尽的阐述,并详尽的展示了国内外的发展状况,并对其发展趋势进行了展望。     

汽车发动机连杆材料β钛合金的切削加工研究

以新型汽车发动机连杆材料β钛合金Ti-10V-2Fe-3Al为研究对象,运用激光辅助切削加工的方法对该材料的加工工艺进行优化,研究了不同加工方法、加工参数对其切削特性的影响。研究结果表明:激光辅助切削加工试样切削温度高于机床切削加工,而切削力低于机床切削加工;在切削速度较低时,随着切削速度的增加,试样切削温度变化较大;随着切削速度的继续增加,激光辅助切削加工试样切削温度降低、机床切削加工试样切削温度升高,最终都趋于稳定;在切削速度较高时,不同切削加工方法的切削力基本相同;机床加工试样切削温度随着进给量的增加而增加,激光辅助切削加工试样切削温度则先急剧下降然后趋于平稳。     

激光辅助切削温度场的数值模拟

激光辅助切削是一种近年来发展起来的新型加工技术,是解决工程陶瓷切削问题的有效方法。运用有限元方法建立了激光加热辅助切削氮化硅工程陶瓷的数学模型,并分析了加工参数对温度场分布的影响。     

高效加工技术及其在重型切削中的应用

针对难加工材料和复杂结构零件高效加工技术的研究成果和应用现状进行阐述,从高速切削和复合加工等方面,对高效加工应用和加工理论进行分析;以重型切削典型零件核电蒸发器大型水室封头为研究对象,根据其结构特点、材料特性和重型切削技术,分析其难加工性;最后结合高效加工技术,从加工工艺、加工刀具和加工机床等方面提出水室封头的重型高效加工技术。     

加热切削中最佳温度及其控制的研究

一、前言加热切削尤其是激光加热是近年来出现的一种新型加工方式,为金属材料,特别是难加工材料的切削加工,开辟了一条新的途径。在这种新的具有重要实用价值的加工方式中,一个最关键最本质的问题是加热到一个什么最佳温度使金属材料具有最佳的可切削性,充分显示加热切削的优越性。我们在这方面不断进行了研究,探讨了金属属性、金相组织及结构,金属可切削性与温度这三者之间的关系。特别是通过金属材料超塑性变形的机理,进一步认识了温度对提高全     

激光辅助加热切削加工新技术

激光辅助切削加工的原理是利用激光进行局部加热,加快切削速度,减少刀具磨损.利用加热切削法,不但可减小切削力,而且还可以降低相糙度值,提高加工表面的质量.由于激光束具有如此快速局部加热的性能,而且控制非常灵活,可以准确地照射到待加工的位置,光斑形状和大小都能调节,能较好地满足加热切削的要求.因而采用激光辅助加热来改善难加工材料切削性能的方法,具有重要的实用价值.     

表面微结构对材料性能影响的研究现状与展望

生物体表微结构具有提高减摩减阻性能、改变表面浸润性及形成结构色等功能,对生物体表面微结构的研究为微结构材料的发展提供了导向和依据。常用的微结构制造方法有激光加工、刻蚀、压塑成型法及超声振动辅助加工等,通过在材料表面制备微结构进而改善材料的减摩减阻性、表面浸润性、密封性及承载能力等。超声振动辅助加工技术通过产生高频振动冲击在材料表面制备出具有一定参数的微结构,振幅、频率、相位角等超声参数以及进给速度、主轴转速及切削深度等加工参数决定了微结构形貌,超声振动辅助加工技术具有可与各种传统加工技术复合、成本低廉、简单高效及不污染环境等优势。     

金属加热切削技术(上)

金属加热切削是改善难加工材料的切削加工性的有效方法.本文较详尽地介绍了金属加热切削技术的发展概况和加热切削的原理和效果,并对各种加热切削方法及其特点作了系统的介绍和分析.     

航空典型难加工材料切削加工技术研究进展

随着航空零件高强度化和轻量化的要求越来越高,比强度大、高强度的难加工材料被广泛地使用,其加工条件和加工方法各不相同。针对难加工材料自身特点,分析了难加工材料的切削加工特性。综述了钛合金材料、高温合金、高强度钢、复合材料的机械加工的特性,并给出了目前四种难加工材料加工采用的加工技术方法,为难加工材料切削技术提供了进一步的研究方向。     

SiCp/Al复合材料超声振动辅助切削研究现状与进展

阐述了SiC_p/Al复合材料在切削过程中存在的一些问题,从SiC_p/Al复合材料超声振动辅助加工中的刀具材料与刀具磨损、切屑与切削力以及表面质量三个方面概述了SiC_p/Al复合材料切削加工的研究现状,对促进SiC_p/Al复合材料高效切削加工的措施进行了总结。