火炮身管超声波检测技术

身管是火炮的重要组成部分之一,它不仅要承受高压高温火药气体的作用,还要经受高速运动弹丸对它的作用。身管的质量和技术情况直接影响火炮的使用安全、射击效果和寿命。因而,身管的检测在整个火炮的制造与验收以及大修检查中意义十分重要。在热处理前和加工后都需要严格检查身管表面和内部是否存在裂纹、夹杂物和分层等缺陷,而通常所用的磁粉和荧光等探伤方法不能准确、灵敏地探测到身管内部的缺陷。超声探伤以其较好的探测深度和较高的灵敏度弥补了这一不足,能够有效地对火炮身管内部进行检测。     

面向用户需求的高效精密铰削刀具

铰削是一种二次精加工，其作用是满足对孔的尺寸、形状精度和表面光洁度更为严格的加工要求。目前应用的铰削刀具既有已使用了数百年的传统手用铰刀，也有能够快速、高效加工高精密孔的先进铰削系统。以下介绍三种可以满足不同终端用户加工需求的铰削系统：第一种铰刀被设计用于在CNC数控机床上实现快速加工转换；第二种铰刀主要适用于对切削速度要求较高的加工场合；第三种则是集钻孔和铰孔功能于一体的复合铰刀。     

超声振动钻削小深孔实验研究

对超声振动钻削小深孔进行了实验研究,分析了小深孔的定位精度、直线度和加工效率.结果显示,该工艺方法能大幅提高小深孔的加工精度和效率,很好地解决了小深孔加工中存在的难题.     

钛合金的铰削加工

铰削钛合金是一项极具挑战性的加工任务,但新型刀具可以为生产车间提供征服这种难加工材料的利器。     

内包容金刚石铰刀的研制与铰削工艺研究

金刚石铰削技术已在现代机械制造工业中起到重要作用。以精密铰刀为例,提出精密孔加工刀具的一种新型设计与制造方法——内包容电镀法,介绍其制造原理与方法,阐述金刚石铰刀高精度内孔模具的设计与制造、内包容复合电镀、内包容旋转流动电镀、开刃与开槽等关键制造技术问题,并说明其铰削工艺技术。     

超声振动钻削减摩机制研究与试验分析

在振动钻削加工原理的基础上建立振动钻削过程中平均摩擦力的数学模型,分析动载荷对平均摩擦力的影响规律。在超声振动钻削试验装置上对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行了普通钻削和超声振动钻削试验,对比分析了孔壁表面粗糙度、钻头磨损形貌和切屑形状。结果表明:超声振动钻削能够减少平均摩擦力;通过观察加工后钻头与孔的表面形貌,超声振动钻削钻头磨损程度低,孔壁表面粗糙度值小,具有更好的断屑、排屑性能。     

数控铣削加工刀具运动轨迹的实验研究

在加工复杂曲面时,利用数控铣削能获得比较高的表面质量,因此其应用非常广泛。不同的刀具运动轨迹与加工工件的表面质量和加工效率密切相关。通过实验比较不同的刀具运动轨迹和运动轨迹相同但步长和深度不同时对加工质量、加工效率等的影响。通过实验所得结论可为现场加工提供数据参考。     

超声振动辅助铣削加工实验研究

通过实验研究了超声振动辅助铣削加工参数和振动参数对切削力与表面粗糙度的影响。在工件上施加沿进给方向的高频率、小振幅的超声振动。通过切削轨迹研究了超声振动切削的瞬时切削厚度,进而分析了切削力。以主轴转速、每齿进给量和振幅为参数,设计了一系列超声振动辅助铣削加工实验,并利用方差分析方法研究了各参数对切削力影响的显著性。研究结果表明:与未施加超声振动相比,施加超声振动后的切削力明显降低;超声振动铣削加工时对切削力的影响程度由大到小依次为振幅、主轴转速、每齿进给量;在特定的参数下,表面粗糙度也有所改善;表面形貌在同一振幅、不同进给量下存在明显差异。     

细长轴车削表面粗糙度实验与分析

为了明确加工状态及切削参数对细长轴类零件切削表面粗糙度的影响规律,通过刀具切削刃与工件表面形貌的几何映射关系,推导轴向截面的轮廓曲线方程,得出不同切削参数下的理论表面粗糙度值;对比分析不同加工状态、切削参数下细长轴切削表面粗糙度数据。结果表明：稳定切削时,细长轴工件的振动以主轴转频及其倍频为主,加工表面粗糙度受进给量影响最大,粗糙度随进给量的增大而增大,工件刚度较大时理论粗糙度与实测结果误差较小;当颤振发生时,工件振动信号中出现与其固有频率接近的高频振动成分,此时粗糙度理论预测结果与实测结果误差较大。理论模型中应充分融合工艺系统的振动信息,可进一步提高预测模型的精度与适用范围。     

GH4169高温合金轴向超声振动钻削加工实验研究

针对GH4169高温合金材料钻削加工困难、表面质量和加工精度要求高等难题,基于在普通车床上实现超声振动钻削加工的思想,设计了一套轴向超声振动钻削加工系统。利用该系统对GH4169高温合金材料做了轴向超声振动钻削与普通钻削的对比实验。结果表明:在不同的转速和振幅下,轴向超声振动钻削相对于同一实验条件下的普通钻削,可明显提高孔的加工质量,且在切屑形态和孔表面形貌等方面均有较大改善。     

石英玻璃管内表面的复合光整试验研究

目的 探究超声磁粒复合研磨与超声振动复合抛光两个试验阶段对石英玻璃管内表面加工的可能性,寻求最优的工艺参数组合。方法 在石英玻璃管内添加柱形径向充磁辅助磁极,并添加超声振动,组成复合光整装置。在辅助磁极表面包裹一层研磨粒子,构成超声磁粒研磨装置,在辅助磁极外表面包裹一层聚氨酯,构成超声振动抛光装置。结果 对上述的超声磁粒复合研磨阶段进行响应面优化,在主轴转速、振动频率、粒径三个变量中,保持其中一个变量不变,另外两个变量组合,使表面粗糙度值达到最低。选用最优的工艺参数组合作为第一阶段主要参数,经40 min研磨,表面粗糙度值从原始的4.40 μm下降到0.19 μm。在第一阶段基础上进行第二阶段抛光,经5 min抛光,表面粗糙度值从0.19 μm进一步下降到0.07 μm。结论 通过响应面优化得到最优超声磁粒复合研磨组合为：主轴转速1000 r/min、粒径250 μm、振动频率20 kHz。经超声磁粒复合研磨与超声振动复合抛光两个阶段加工后,玻璃管内表面存在的凹坑、突起及划痕均得到有效去除,表面更加均匀、平整。     

薄壁盘类零件超声振动车削实验研究

薄壁盘是典型的弱刚度轻量化零件,其壁厚很薄(最薄处仅0.3 mm),型面面积较大,故刚性较差。在切削过程中,切削力导致的型面变形是薄壁盘类零件加工的主要难题,传统加工方法很难得到高精度和高质量的产品。利用超声振动切削技术尝试进行弱刚度薄壁盘加工,在自行搭建的实验平台上对超声振动车削和普通车削加工薄壁盘进行对比实验。结果表明:与普通车削相比,超声振动车削可显著减小切削力和切削变形,大幅提高加工质量,同时具有断屑特性,是加工薄壁盘类零件的有效方法。     

中等扁度矩形铝合金波导管的研制

对影响波导管质量的模具因素和工艺因素进行了研究，找到了合理的过渡模孔形参数和最佳工艺方案，研制出规格为４０．４ｍｍ×１０ｍｍ×１．５ｍｍ的中等扁度矩形铝合金波导管。     

6061-T6铝合金纵-扭复合振动超声深滚加工试验研究

基于纵-扭复合振动超声加工和超声深滚加工提出了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺。采用普通深滚与纵-扭复合振动超声深滚2种加工方法对供应态6061-T6铝合金轴件进行表面强化处理,研究深滚工艺参数对加工表面质量的影响。结果表明:引入纵-扭复合振动后,超声深滚工艺参数对表面质量的影响规律与普通深滚不同,且在相同的工艺参数下,超声深滚所获得的表面粗糙度Ra值要小于普通深滚,最高降低约50%,而表面显微硬度和硬化率则有大幅提高,硬化率最高约为普通深滚的3倍,经纵-扭复合振动超声深滚处理后的表面更光滑,从而证明了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺能更有效地实现6061-T6铝合金的强化处理。     

基于振动传感器的车削加工表面粗糙度预测

文章通过深入研究车床精车外圆时刀具和工件存在相对振动的情况下,加工工件表面轮廓的形成机理,探索出一种建立表面粗糙度值预测模型的新方法。并结合传感器技术,搭建一个能用于测量振动信号的实验平台,通过比较表面粗糙度的预测值和实测值,证明预测模型有一定的准确度。     

铣削铝合金表面粗糙度试验研究

由于表面粗糙度对零件的使用性能,如零件的相互配合的稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和使用寿命等都有着很大影响,所以它是表面加工质量的一个非常重要评价指标。表面粗糙度的形成机制可以归结为刀具结构以及形状参数等变量、切削参数变量、加工零件的形状或者要求的特殊性和切削过程中惯性等变量因数,然而这些因素的影响又不是单独作用在表面粗糙度上的,彼此存在一定的交互影响,因此,研究在铣削铝合金的过程中刀具几何参数及切削参数变化对表面粗糙度的影响,为铝合金的铣削加工提供理论参考。     

超声振动铣削2A12表面粗糙度实验研究

利用小径立铣刀对铝合金进行超声振动铣削实验,重点探讨了超声振幅与每齿进给量对工件槽底表面粗糙度的影响.实验结果表明:槽底表面粗糙随着超声振幅的增大而增大,在每齿进给量fZ<4μm/z时槽超声振幅为主要影响因素;每齿进给量fZ>6μm/z时每齿进给量为主要影响因素.在超声振动铣削加工中应尽量选择小进给量可获得较小槽底表面粗糙度.通过扫面电镜对工件微观形貌观测证实了施加振动后脉冲切削和断续切削双重作用导致槽底表面粗糙度增大.     

高速精加工表面粗糙度值预测模型研究

通过试验设计的方法系统研究了高速加工中加工参数的合理选择对于零件表面质量的影响.建立了工件的表面粗糙度预测模型.实验结果表明:径向切深对粗糙度影响最为显著,每齿进给量次之,而轴向切深和切削速度影响不显著.但是轴向切深和切削速度是加工效率的保证.     

钨合金超声椭圆振动切削表面完整性研究

目的 研究钨合金超声椭圆振动切削表面完整性的变化规律,为实现钨合金高表面完整性加工提供理论基础.方法 设计单因素试验,采用单晶金刚石刀具开展钨合金超声椭圆振动切削试验,并与普通切削进行对比,研究不同切削深度下超声椭圆振动对工件表面形貌、表面粗糙度、微观组织、位错密度、显微硬度以及表面残余应力的影响.结果 普通切削或超声椭圆振动切削后,工件表面的位错密度、显微硬度以及残余应力均随着切削深度的增加而增大,且亚表面的晶粒都发生了一定程度的塑性变形,并出现了晶粒细化.与普通切削相比,超声椭圆振动切削可以有效抑制加工过程中鳞刺和犁沟的产生,改善表面粗糙度;工件表面会产生更高的硬化程度、残余压应力和位错密度,位错密度的量级在108 mm–2;亚表面的变质层厚度更小.结论 相比于普通切削,超声椭圆振动切削可以降低表面粗糙度,增大表面残余压应力,提高工件表面完整性.