基于干冰低温冷却的大进给铣削TC4钛合金刀具磨损研究

针对TC4钛合金切削加工过程中刀具易磨损、加工效率低等问题,以干冰为冷却媒介对TC4钛合金进行大进给铣削加工,以提高TC4钛合金的切削加工效率,降低刀具磨损。研究了不同冷却方式下的TC4钛合金大进给铣削过程中铣削速度对刀具耐用度的影响规律和干冰低温冷却方式下刀刃形状和刀具材质对刀具耐用度的影响;分析了干冰低温冷却方式下的不同铣刀刀具的磨损特征,明晰了干冰低温冷却大进给铣削TC4钛合金时的刀具磨损机理。研究结果表明,干冰低温冷却可以抑制大进给铣削时的刀具磨损,提高刀具耐用度。此外,圆弧刃三角形刀片比四边形刀片更适合高速大进给铣削。     

利用FEM修正法测量Ti6Al4V管件表面残余应力

为精确测量车削加工钛合金薄壁管件引起的表面残余应力,综合考虑测量精度、可操作性以及节约材料等因素,运用有限元法(FEM)分析确定零件合适的轴向长度,结果表明:当管件的轴向长度与外径比值λ≥1.11时,其边缘效应对于测量结果的影响可以忽略不计.为对零件剥层后新表面应力值变化进行补偿,运用FEM修正法对X射线法测得的剥层后表面应力值进行修正,测量结果表明:Ti6Al4V管件车削加工引起的表面残余应力在轴向和切向上均呈压应力状态,切向应力高于轴向应力,深度为60μm时,两个方向的残余应力都已基本趋于0.表明该修正方法计算简单,其修正精度明显高于传统修正方法,可以广泛运用于实际表面加工残余应力的测量过程.     

Ti6Al4V钛合金薄板退火畸变数值模拟及试验验证

对Ti6Al4V钛合金薄板在退火过程中发生的热处理畸变进行计算机模拟和试验研究,采用MSC.marc软件建立三种有限元模型,分析对比三种模型畸变模拟结果及试验结果,研究薄板热处理畸变规律。结果表明,残余应力引起的蠕变和弹性应变是畸变的主要原因,热粘塑性模型（Model 3）能较为准确地预测Ti6Al4V钛合金薄板退火畸变,热弹塑性模型（Model 1）模拟结果与试验结果差别较大,蠕变是预测畸变准确性的关键因素。残余应力导致薄板上下两部分X、Y方向应变,迫使薄板发生弯曲畸变,内部残余应力是薄板在退火过程中发生畸变的根本原因。重力改变弹性应变方向,总应变增大,从而使得薄板畸变量增大。     

GH706高温合金铣削力试验研究

针对高温合金材料GH706切削加工性差的问题,通过对高温合金GH706的铣削试验,研究切削速度、每齿进给量和轴向切削深度对铣削力的影响。通过单因素试验得到了切削参数与铣削力的变化曲线;用正交实验法和多元线性回归分析方法建立了铣削力经验公式,并进行了试验验证。试验结果表明,铣削力经验公式可以有效地预测铣削力的大小;铣削力随着轴向切深、每齿进给量的增加而增加,而随着切削速度的增加有减小的趋势。     

液氮冷却下大进给铣削TC4钛合金的试验研究

钛合金是现代飞行器的主要结构材料之一,是一种典型的难加工材料。针对切削加工钛合金时刀具磨损快、表面质量不易控制等难题,将TC4钛合金作为研究对象,以液氮作为冷却介质,进行了TC4钛合金的大进给铣削试验,测试了液氮冷却条件下大进给铣削TC4钛合金的铣削力、铣削温度以及刀具磨损等,并与乳化液和低温冷风条件下的测试结果进行了对比分析。结果表明:在以较大的切削速度和每齿进给量铣削TC4钛合金时,采用液氮冷却比使用乳化液能更有效地降低切削力和切削温度;比采用低温冷风冷却能更有效地延长刀具寿命。     

航空结构件加工变形快速评价方法

加工现场的变形测量是保障大型航空结构件加工精度的重要手段.为解决大型测量仪器缺乏和测量效率低等难题,提出了面向航空结构件加工变形的快速评价方法,根据零件变形典型形态和仪器测量范围,将测量区域划分若干子区域,基于子区域的应力变形关系推导出子区域变形函数,提出了依据较少测量数据确定变形函数系数的算法,实现了完整区域变形函数...     

Windows下基于LabWindows／CVI 8.0的实时数据采集

介绍了Windows XP环境下,以Lab Windows／CVI8．0为软件开发平台,采用多线程机制的同时,利用PCI—TMC12A卡定时产生中断,实现基于PCI-6220多功能数据采集卡的实时数据采集的一种方法。并通过一应用实例验证了该实时数据采集方案的可行性与有效性。     

走刀策略对7050铝合金薄壁筋铣削的影响

为合理选择走刀策略,通过分析铣削过程中的切削力及铣削后的表面残余应力,研究走刀策略改变时对铝合金铣削的影响。在相同的切削参数条件下,采用整体硬质合金立铣刀对7050铝合金薄壁筋开展了高速和低速铣削试验,通过Kistler动态测力仪和X射线残余应力测量仪分别对薄壁筋在不同走刀策略下的切削力和表面残余应力进行了测量。结果表明,高速时采用绕圈顺铣、低速时采用单边顺铣的走刀策略能获得较小的切削力,不同走刀策略下的表面残余应力数值变化较小但波动明显,单边顺铣的残余应力波动最小,来回往复的波动最大。     

梯度润湿性图案化表面的制备及其输运性能研究

目的 针对液体输运距离短、速度慢等问题,提出一种基于梯度疏水基底的箭形图案化表面,该表面能有效改善液滴的输运性能。方法 对铝合金表面依次进行预处理、激光加工基底、低表面能改性处理和激光加工箭形亲水图案,得到具有良好输运性能的图案化表面。深入研究激光扫描速度对铝合金表面形貌和润湿性的影响。结果 随着激光扫描速度的提高,表面微结构由“微纳分层结构”逐渐变为“亚微米结构”,铝合金表面的粗糙度逐渐变小,导致表面静态接触角由150°左右降至107°左右,动态接触状态由滚动状态变为钉扎状态。另外,随着扫描速度的增加,基底表面O的质量分数从11.2%降至7.7%,F的质量分数从17.6%降至10.6%,表明表面氧化物减少,导致表面对含F有机物的吸附能力减弱,进而导致表面疏水性降低。液滴在基于梯度疏水基底的箭形图案化表面上的输运距离可达到61 mm,相较于均匀疏水基底,提高了34%。结论 采用梯度激光扫描速度和低表面能处理可简单、快速地获得梯度疏水基底,相较于基于均匀疏水基底的图案化表面,液滴在基于梯度疏水基底的图案化表面上的输运性能得到显著提高,液滴自发、定向和高性能的输运在水收集装置、传热设备等方面具有广阔的应用前景。     

TC4零件铣削加工残余应力自平衡前值的测量及其有限元分析

对TC4材料的条状零件进行侧铣加工,其加工表面会产生一残余应力层。通过对零件的应力层进行腐蚀剥层,测量此过程中零件挠度的变化,运用逆向思维由底层的应力值和挠度的变化逐步反推上层的应力值,最终得到应力自平衡前的分布情况,排除了零件尺寸和形状因素的影响。基于此应力值可以较准确预测不同尺寸和形状的零件因加工残余应力而产生的变形。运用有限元模拟分析进一步验证了此方法的正确性。