PCD直刃波齿铣刀加工复合材料的切削性能研究

在切削碳纤维增强复合材料(CFRP)时,大前角的切削刃可以有效减少毛刺,提高加工表面质量,但是前角的增加会影响刀具寿命.本文研究开发了一种PCD直刃波齿立铣刀,设计了不同前角的铣刀进行铣削对比试验,并进行了不同切削距离的磨损试验.通过对比不同切削长度的刀具前刀面、后刀面磨损形貌以及工件上下表面的毛刺,研究了不同前角的铣...     

微齿铣刀分屑槽几何参数对切削复合材料的影响研究

在加工树脂基碳纤维增强复合材料(CFRP)时,微齿铣刀是常用刀具。对具有不同分屑槽几何参数的微齿铣刀进行铣削对比试验研究,包括有分屑槽铣刀与无分屑槽铣刀、不同分屑槽螺旋角度铣刀、不同分屑槽截面形状铣刀的对比。通过对比铣削力大小、工件上下表面毛刺和表面粗糙度,研究分屑槽几何参数对加工质量的影响规律。结果表明,铣刀分屑槽会减少加工缺陷的产生,有效抑制工件弱支撑侧毛刺的出现,但会增大加工表面粗糙度。     

纤维方向对碳纤维复合材料切削加工影响综述

碳纤维增强复合材料因其具有高强度、耐高温、耐辐射、抗化学腐蚀等特性,广泛应用于航空航天、交通运输、运动器材等方面。但该材料的非均匀性以及各向异性导致其在不同纤维方向角下呈现出不同的加工特性,对实际生产过程中的切削刀具寿命和工件质量等都有很大影响。基于碳纤维增强复合材料的纤维方向,综述其对切削加工过程中切屑形成机理、切削力、切削温度、刀具磨损以及加工表面质量的影响情况,并探讨了未来的研究趋势。     

加工复合材料铣刀的研制

复合材料的切削加工性很差,复合材料加工刀具已严重影响了复合材料的加工质量和效率。为解决复合材料的加工存在质量差和效率低的问题,笔者针对复合材料的加工性能、刀具材料及其结构,进行了系统的研究。掌握了加工复合材料铣刀的设计和制造技术,并通过对刀具结构参数的优化,提高了复合材料切削加工质量和效率。     

CFRP及叠层结构螺旋铣孔专用刀具切削性能评价

碳纤维增强复合材料(CFRP)及由钛合金Ti-6Al-4V和CFRP组成的金属复合材料叠层结构广泛应用于现代航空工业。大型客机结构件之间主要通过铆接和高锁螺栓连接,根据波音与空客公司发布的数据显示,最新一代B787与A380上装配孔的数量已超百万,装配过程中的制孔效率与质量直接决定了客机整体装配效率及关键结构件的疲劳寿命,从而间接影响了客机的生产成本以及飞行可靠性。随着飞机数字化装配的快速发展,传统的钻孔工艺会产生很多加工缺陷,工序复杂,加工孔质量不能满足要求,因此,有必要优化制孔工艺,设计新型专用刀具。本文通过研究螺旋铣孔运动学特性,分析螺旋铣孔的工艺特点,设计了一种新型螺旋铣孔专用刀具,并以加工过程的轴向切削力、出入口加工质量以及刀具磨损为评价指标,验证该新型专用刀具的切削性能。结果表明,专用刀具在干切削条件下能够实现复材孔无分层、钛合金孔无毛刺加工,大幅提高刀具寿命,解决了传统立铣刀对CFRP及CFRP/钛合金叠层结构进行螺旋铣孔时刀具寿命低、加工质量差等问题。     

圆弧铣刀的铲齿加工

图1所示零件系我厂生产的YG045型毛杂分析仪的重要零件之一——琴键钳块,每台7块。在铣R18_(-0.080)~(+0.067)mm圆弧面时,原采用YT硬质合金单刀铣削(γ=0°,α=16°),瞬时接触面偏大,铣削抗力大,引起机床急剧振动,铣削困难,钳工研磨工作量大,为此,     

CFRP铣削加工刀具优化

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)因性能优异,在航空航天等高端装备领域应用广泛。但由于CFRP是典型的难加工材料,铣削过程中刀具磨损快,并且易形成毛刺、分层和崩边等缺陷。其中,最常见的是边缘毛刺缺陷,带来大量打磨工作。因此,探究抑制CFPR边缘毛刺产生的方法对企业实现优质高效加工具有重要意义。分析了CFPR边缘毛刺产生的原理,设计了优化结构的新型铣刀,在刀具周向设计了菠萝右旋刃、普通右旋刃、菠萝左旋刃和普通左旋刃4组刀刃,每组切削刃均由密布刀刃组成。边缘铣削试验结果表明,相比菠萝铣刀和交错铣刀,新型铣刀能够较好地抑制CFRP边缘毛刺的产生。     

仿生微织构球头铣刀对6061铝合金切削性能的影响研究

针对6061铝合金在切削过程中易出现切屑粘刀现象,引起切削力增大和切削表面质量恶化的问题,以贝类体表耐磨、抗粘附非光滑凹槽形态为仿生对象,在两刃球头铣刀前刀面植入凹槽型微织构。为优选仿生微织构结构参数,进行微织构宽度为0μm、30μm、50μm、70μm、90μm、120μm的球头铣刀铣削试验。通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)、切削力均值分析及铣削表面三维形貌分析,研究了仿生微织构球头铣刀凹槽宽度对6061铝合金切削性能的影响。结果表明:仿生微织构宽度对球头铣刀切削稳定性、耐磨性及铣削表面质量具有重要影响。优选出仿生微织构宽度为70μm时对减小三向切削力、改善切削稳定性和提高6061铝合金铣削表面质量均有较理想的效果。     

用高速钢铣刀加工酚醛环氧玻璃纤维塑料刀具磨损的研究

在现代工业中,由于科学技术的发展,对工程塑料工件的加工精度和表面粗糙度的要求也愈来愈高,所以,对工程塑料工件有的必须经过切削加工方能满足性能的要求。工程塑料在切削加工时,刀具的磨损过程基本上和切削金属时相似,但是,由于工程塑料和金属比较起来,其强度小、传热性差、耐热性差、弹性回复大、各向异性和有填加物等特点,故和切削金属时刀具的磨损规律亦有差别。例如,酚醛环氧玻璃纤维工程塑料其成分是酚醛和环氧树脂中填加玻璃纤维,玻璃纤维硬度高而且脆,对刀具形成强烈的磨损;另外,其导热系数仅是钢的     

对数螺线铲齿成形铣刀切削性能试验

传统的阿基米德螺线齿背的铲齿成形铣刀在重磨前刀面后,切削刃上各点的后角将发生变化,从而影响刀具切削性能的稳定。若改用对数螺线作为铣刀铲背曲线,则克服了阿基米德螺线的不足。本文在两种不同铲背曲线成形铣刀的铣削对比试验基础上,分析了重磨前后铣削力、刀具磨损、工件尺寸精度以及表面粗糙度的变化状况,试验结果表明重磨后,与阿基米德螺线成形铣刀相比,对数螺线成形铣刀能改善刀具的切削性能稳定性。     

基于切削力的铣刀磨损在线监测研究

以实验方法研究了高速钢立铣刀后刀面磨损和铣削力之间的关系,建立了表征后刀面磨损和铣削力之间关系的数学模型,并提出了基于切削力的铣刀磨损监测算法。     

尖齿螺旋铣刀齿形计算及其加工参数的确定

对于尖齿螺旋铣刀螺旋槽的加工,目前普遍采用的方法,多是以现有的一些书籍中介绍的理论为依据,使用双角刀进行加工。但是实践表明,使用双角刀加工螺旋角大于40°的螺旋铣刀,会产生明显的内切现象。在实际加工时,虽然可以用调整刀具错位量的方法使螺旋铣刀的齿形有所改善.但并不能根本解决内切问题。北京量具刃具厂根据实践经验和加工实验证明:对于螺旋角大于40°的铣刀均可采用单角刀进行加工,再加上适当调整错位量,可以避免内切现象的发生,这说明采用单角刀比采用双角刀有更强的适应性。本文应用数学方法求出螺旋铣刀的齿形曲线方程,并在此…     

最大规格的弧齿锥齿轮铣刀研制成功

最大规格的弧齿锥齿轮铣刀近日在陕西省汉江工具有限责任公司研制成功。与其同期研制成功的高效双切滚刀，不仅能提高切削效率3～4倍，而且刀具寿命更长，适合高精数控滚齿设备加工，可完全替代进口。     

圆弧齿背成形铣刀的齿背圆弧设计

圆弧齿背成形铣刀与阿基米德齿背成形铣刀同样,也存在着后角的变化,若在齿背圆弧的设计上采取措施,可使后角的变化为最小,本文就圆弧齿背曲线及刃口最低点后角的变化作以讨论,并提出设计中应注意的有关问题。一、圆弧齿背曲线上后角的变化圆弧齿背成形铣刀的刀齿参数如图1所示。     

花键轴铲齿成形铣刀的设计

成形铣刀刃形是根据工件廓形设计的。用成形铣刀加工零件时可一次形成零件表面。成形铣刀按齿背形状可分为尖齿和铲齿两种。尖齿成形铣刀齿数多,具有合理的后角,因此切削轻快、平稳,加工表面质量好,铣刀寿命高。但尖齿成形铣刀需要专用靠模或在数控专用磨床上重磨后刀面,刃磨工艺复杂。刃形简单的成形铣刀一般作成尖齿成形铣刀,刃形复杂的铣刀都作成铲齿成形铣刀。铲齿成形铣刀的刃形和后刀面是经铲削加工而成,沿前刀面重磨后能保证铣刀轴向剖面齿形不变。因此,铲齿成形铣刀制造、刃磨均比尖齿铣刀方便。     

加工压缩机螺杆转子用不铲齿成形铣刀的设计

介绍了一种新的加工螺杆转子用的不铲齿成形铣刀；阐述了这种刀具的设计和制造原理；导出了刀刃廓形的计算表面式，为加工制造这种刀具提供了依据。     

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。     

硬质合金铣刀涂层性能的试验研究

针对涂层材料改善刀具切削性能这一问题,本文采用常速试验和高速试验的方法,对比分析了七种涂层材料对铣刀切削性能的改善程度。试验结果表明:涂层性能优越与否与切削速度有很大关系,AlCrN和TiAlCN涂层铣刀更适合高速切削;而AlTiN涂层铣刀不适合高速切削;TiN涂层铣刀无论在常速和高速切削时性能均表现不佳,高速切削时磨损相对更快;CrN+TiN复合涂层抗氧化能力较好,但抗磨能力相对较差。     

错齿分屑插铣刀与普通插铣刀的对比加工实验

试制一种基于错位分屑原理的插铣刀具,通过切削实验验证了其分屑效果。对比分析分屑插铣刀具与普通插铣刀具在切削17-4PH不锈钢这种难加工材料时的切削力、切削振动和刀具寿命。结果表明,每齿进给量取值不超出设计范围时,该刀具可实现可靠分屑。与普通插铣刀具相比,分屑插铣刀具能够显著减小切削力,提高刀具寿命,而且因错位分屑导致的刀具当量齿数减少的问题不会引起分屑插铣刀具切削振动的加剧。