盘的高速拉削的尝试

航空发动机轮盘榫槽拉削,长期存在着效率低、拉削质量不稳定,刀具磨损快的问题。为此,几年来人们都把注意力集中在如何提高刀具材料的切削性能,研制了很多新品种刀具,耗费了很多材料和资金,但是收效甚微。摆在我们面前的任务是寻找别的途径来解决盘榫槽的拉削问题。随着高速切削理论的发展,我们想到了在拉削中能否应用。大家知道,拉削工艺参数走刀量s和切削深度t改变都不能很大,而唯一拉削速度这一参数可较大的改变。为此,我们在轮盘榫槽拉削中进行了高速拉削的尝试。一、实现高速拉削的可能性     

拉刀钝圆半径对高温合金拉削表面质量的影响

ＧＨ761是我国自行研制的涡轮盘用新型高温合金 ,具有卓越的物理机械性能 ,但切削加工性较差。在ＧＨ761拉削加工中 ,拉刀磨损直接影响着表面质量。刀具的磨损通常用后刀面磨损值ＶＢ表示 ,在薄切屑低速拉削时 ,ＶＢ值变化极其缓慢。在试验中 ,60ｍｍ长的工件连续拉削 2 4 0ｓ(相当于拉削五六个涡轮盘榫槽的时间 ) ,才形成比较均匀的后刀面磨损带 ,但此时拉刀却已磨损得不能使用。据观察 ,此时拉刀钝圆半径ｒｎ 有相当明显的增长 ,ｒｎ 值的变化反映了拉刀磨损的程度 ,同时也是影响拉削表面质量的主要因素。我们用模拟拉削的方式做了工艺试…     

不锈钢微孔超声辅助钻削仿真与试验研究

针对不锈钢微孔钻削过程钻削应力大、断屑排屑困难和加工质量差等问题,开展了超声辅助钻削研究。分析了普通和超声钻削过程的钻头运动轨迹和轴向切削厚度,采用有限元仿真和钻削试验相结合的方式分析了超声振动对钻削力、切屑卷曲半径和微孔形貌的作用。结果表明:与普通钻削相比,超声钻削过程中,钻头有效切削作用时间和横刃作用区域应力降低,切屑卷曲半径减小,容易断屑,并且钻削力和微孔入口毛刺减小,微孔形貌大幅改善。     

高低频复合振动钻削CFRP/钛合金叠层结构试验

针对碳纤维增强复合材料（CFRP）和钛合金叠层结构在传统钻削过程中切削温度高、加工质量差等问题,基于低频振动钻削和高频（超声）振动钻削的优势,提出了高低频复合振动钻削的加工方法。采用自主研制的高低频复合振动钻削装置,对CFRP/钛合金叠层结构进行了制孔试验,对比研究了普通钻削、超声钻削、低频振动钻削和高低频复合振动钻削4种方式下的切削力、钛合金切屑形貌、切削温度和CFRP孔加工质量。结果表明：4种加工方式中,高低频复合振动钻削的轴向力波动相对较大,切削温度显著降低,产生的钛合金切屑呈不连续扇形且整体尺寸最小,CFRP孔出入口及孔壁的损伤程度最低,显著提高了加工质量,为复合材料叠层结构一体化制孔加工提供了指导意义。     

加工镁合金的群钻

一、结构特点钻削切削力是由工件材料的形变以及刀具与工件间的摩擦而产生的,切削力越大,切削时所消耗的功就越大,转变成切削热量也就越大。切削热对镁合金切削加工来说,不仅直接影响刀具的寿命、切削速度和产品质量,而且还容易产生燃烧。因此,刃磨加工镁合金的群钻,应着眼于两个方面:一是力求减少切削力,一是力求减少摩擦热(包括刀具与工件、刀具与切屑和切屑与工件间的摩擦热)。以前     

高压冷却下切削GH4169切屑形态影响因素研究

高温合金属于典型的难加工材料,PCBN刀具切削GH4169时,切削力大,切削温度高,切屑形态很难得到有效控制。高压冷却作为新型的加工技术,能够有效降低切削温度,提高切屑的折断能力。首先,对高压冷却下切屑弯矩进行理论分析,获得切屑弯矩理论模型;其次,基于试验研究不同切削参数、冷却压力和刀具倒棱参数对切屑长度、卷曲半径和切屑宽度的影响规律,为进一步促进切屑控制提供一定的借鉴作用。     

CFRP/Ti叠层钻削力热行为与切屑成形分析

碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种以环氧树脂作为基体材料、碳纤维作为增强材料的复合材料,具有高强度、高比强度以及耐腐蚀性的特点。CFRP与钛合金是航空航天领域广泛使用的两种轻质的材料,经常作为叠层结构出现在大型客机的关键部位,使大型客机制造装配过程中需要对CFRP/Ti叠层进行大量的制孔。而CFRP/Ti叠层钻削过程中的力热变化与切屑形态会直接影响刀具的切削状态。在此基础之上,对CFRP/Ti叠层钻削过程中的力热行为与切屑成形进行研究,这对于CFRP-Ti叠层实际钻削过程具有重要的指导意义。     

用氯化脂肪酸正丁酯代替四氯化碳拉削液

我厂在压气机钢盘(材料30CrMnSiA)的燕尾槽拉削加工中,原采用四氯化碳加机油做拉削液,因四氯化碳剧毒,严重污染环境,危害工人健康而被禁用。后采用二氯甲烷加机油作拉削液,其毒性稍小于四氯化碳,但拉削光洁度达不到▽7的要求、拉刀磨损严重,因此,必须寻找新型的拉削液。加工燕尾型榫槽所用拉削速度为13米/分,正好处于拉削速度“死区”附近,不但对拉削加工光洁度极为不利,拉削中产生的切削压力     

高速拉削工艺与高速拉床的研究与发展

一、前言高速拉削是近几十年来发展起来的一门新工艺技术。以往一直沿用V<13米/分的拉削速度。高速拉削的发展在拉削工艺史上是一个飞跃,它打破常规,使拉削工艺进入了一个新的领域。一九五六年美国最早发表了关于高速拉削灰铸铁的研究报告,拉削速度V>30米/分,引起了世界各国的注意。随后,不少单位就从事高速拉削理论和各种新型高速拉床的研究,如西德阿亨工业大学的机床和工程理论实验室及福斯脱拉床和拉刀公司、苏联切削机床实验室科学研究所、美国辛辛那提·米克兰公     

螺旋拉刀对铝合金拉削质量的影响

在机器制造业中,螺旋拉刀已被广泛应用。尤其是在飞机制造工厂的铝合金零件的内孔拉削更为广泛。我厂通过对螺旋拉刀大量的试拉和多起零件拉削表面缺陷的排除,认识到螺旋拉刀刀齿的刃带和校准齿的齿升量对零件拉削质量有一定的影响。一、切削齿、校准齿的刃带对拉削质量的影响(以LD5、LD10为例)。 1.当螺旋拉刀切削齿、校准齿的刃带太小或者没有时,拉削不平稳,产生振动而使拉削后的内孔表面形成波浪式的螺旋环状(见图     

高速切削有限元模拟技术研究

有限元模拟是研究高速切削机理的有效方法,本文致力于有限元模拟所必需的关键技术研究。依据大变形理论和虚功原理对高速切削过程进行分析,建立了基于拉格朗日描述的有限元控制方程。通过研究材料动态本构关系、刀屑接触、切屑分离、切屑断裂和切削热动态耗散与传导关键技术建立了正交切削有限元模型,提出材料本构关系建立方法和切屑断裂能量解释观点,最后结合实例进行高速切削模拟,并对模拟结果进行分析和验证,指出所建立的有限元模型是合理的。     

硬质合金镶齿粗拉刀的设计

在拉削加工中,拉刀的使用寿命是由后面磨损量来决定的。从刀具磨损机理来看,难切削材料热磨损的比重大。通常认为,切削刃和后面上的高温是促使刀具后面迅速磨损的主要原因。因此,提高刀具寿命的手段之一,就是提高刀具材料在高温下的切削性能。作为拉刀材料,现在国内外仍普遍采用高速钢,在拉削速度不高的情况下,使用高速钢拉刀是经济合理的。但是,随着拉削速度的提高,刀具切削     

加强刀具技术研究提高制造业竞争力——访国家杰出青年科学基金获得者,山东大学机械工程学院教授刘战强

():您长期从事高速切削加工理论(特别是切屑形成机理)、刀具磨损、铣削稳定性、加工表面完整性等方面的研究,请介绍下您在这几方面开展了哪些创新性研究?取得了哪些研究成果? 刘战强:与普通切削加工技术相比,高速切削加工在切屑形成机理、刀具磨损、切削加工稳定性及加工表面完整性等方面均存在显著差别.加工塑性金属材料时,随切削速度提高,切屑形态由连续带状转变为锯齿状乃至碎断状,切屑形态对刀具寿命和加工表面质量具有重要影响,研究切屑形成过程的力学控制机制及其与切削条件之间的关系至关重要.课题组在研究过程中依据自己发明的超高线速度获取方法和高速切削条件下切屑根部获取方法,结合力学、能量学及材料学分析,提出了绝热剪切-韧性断裂复合型锯齿状切屑形成模型,揭示了切屑变形规律和集中剪切带的启动与扩展路径.     

振动辅助钻削对CFRP/钛合金叠层结构孔径阶差影响规律实验研究

在飞机部件装配过程中，CFRP/钛合金叠层结构的连接十分常见，而由于两种材料迥然不同的材料性能，导致制孔后存在孔径阶差，严重影响了CFRP/钛合金结构的疲劳强度。本文开展了低频轴向振动辅助钻削的正交实验，分析了低频振动辅助钻削工艺参数与切削力和切屑形态的关系以及工艺参数对CFRP/钛合金孔径阶差的影响。结果表明，由于低频振动辅助钻削刀具的周期性进给，钛合金切屑由连续长切屑变为扇形短屑，减少了对CFRP的扩孔效应，钻削区域切削热降低，平均轴向力降低；另外，振幅和进给量对孔径阶差的影响较为显著，而主轴转速的影响较小，且孔径阶差随着振幅的增大先减小后增大，随着进给量的增大而增大。通过试验验证和分析，确定面向孔径控制的最优工艺参数组合方案：主轴转速为600 r/min、进给量为0.02 mm/r、振幅为150 μm。     

特型榫槽拉刀设计的研究

由于拉刀在拉削过程中,切屑不可能从拉刀的齿间槽排出,而是要全部容纳在齿槽中,随着拉刀移动,将拉屑带出已加工表面,因此采用偏置前角拉削,有效提高拉刀强度,解决该特型榫槽拉屑排除问题,对容屑槽的设计显得格外重要。     

单纤维增强SiCf/SiC陶瓷基复合材料切削机理研究

根据SiC_f/SiC陶瓷基复合材料的结构特点构建了二维切削有限元分析模型，发现微裂纹在基体材料的萌生与扩展、增强相纤维对裂纹扩展的阻碍是切削该材料的基本去除方式。单纤维增强SiC_f/SiC陶瓷基复合材料切削过程是基体材料的裂纹不断萌生、扩展和增强纤维不断拉断、折断而形成切屑的综合过程，刀具与基体、纤维不断的脱离、接触导致切削力波动大，切削过程呈明显的随机波动特性。SiC纤维的存在对于控制裂纹的形成与扩展具有重要作用，SiC纤维限制了裂纹的扩展长度，使得形成的切屑尺寸较小，有利于提高表面加工质量。     

BTA 深孔钻削切屑变形与刀齿切削力分布规律仿真

采用ABAQUS有限元分析软件,建立了错齿BTA钻头钻削环状工件单元切削仿真模型,以45#钢为工件材料,对错齿BTA钻头各刀齿切削不同直径的环状工件进行了模拟仿真,分析了钻削过程中错齿BTA钻头各个刀齿切屑的形成过程与变形特点,研究了环状单元切削力三分量随工件半径的受力分布规律.结果表明,错齿BTA钻头各刀齿切削力分量呈现出随半径增大而增大的非均匀分布规律,并且切削速度和进给量对切削力分布规律几乎没有影响.     

山特维克可乐满CoroPak12.1春季新品

市场上切削速度最快的整体硬质合金钻头——CoroDrill860该钻头非常适合于常规钻孔、钻倒角孔、倾斜表面钻孔、钻交叉孔、钻叠板以及凹凸表面钻孔等。在高切削参数下加工各种钢件材料时切屑控制都非常出色,保证了钻削的高效安全。     

钛合金盘燕尾型榫槽的高速拉削及表面完整性试验研究

研究钛合金的高速切削,是金属切削试验研究的一个重要课题。它对于提高生产效率、改善零件表面层质量、促进对钛合金更广泛的应用具有实际意义。本文是在系统试验研究的基础上,阐明TC9钛合金具有实现高速拉削的可能性。     

TC4钛合金切削中切屑塑性变形分析

对TC4钛合金切削过程中锯齿形切屑形成过程和切削力的关系进行了实验研究,并对锯齿形切屑形成中微观塑性变形区进行了分析。结果表明:当切削速度大于48.75 m/min时,切屑由带状转变为锯齿形。锯齿形切屑的形成导致了切削过程中切削力的波动变化,切削力与切屑的锯齿形变化规律一致,锯齿形切屑形成中塑性变形区的宽度随切削速度的增加而减小。