山特维克可乐满打造新颖独特的刀片涂层

挑战:如何让钢件车削的稳定性能更上一层楼,以及在切削参数更高的情况下提高可预测性、增强安全性并延长刀具寿命. 解决方案:通过创新刀片涂层技术与刀片制造工艺,开发新一代涂层硬质合金刀片牌号. 刀片涂层的主要目的是增强刀片耐磨性并延长刀具寿命.原则上讲,在刀片基体上涂覆合适的多层涂层后,高机械强度刀片的耐用性可大大提高,并有可能实现更高的切削参数.1970年,首个化学气相沉积(CVD)涂层牌号的出现标志着刀片涂层的问世,之后刀片涂层经历了突飞猛进的发展.如今,针对ISO P25这一应用范围的第7代钢件车削刀片为生产效率树立了新标准.新涂层硬质合金牌号的刀具材料具有前所未有的卓越性能,为生产效率的进一步提升开辟了道路.     

刀片新材料的应用

为了满足柔性制造的需要,现代化工业制造要求使用寿命长、切削性能好的刀片材料。在连续自动切削工件的过程中,最主要的是避免切削缠绕测量装置和夹紧系统。刀片材料不仅要求有良好的切削性能,还要满足使用要求。 一、涂层硬质合金刀片 该种刀片主要用于大规模的切削加工。随着现代化工业制造的发展和数控机床增多,该刀片的应用也愈来愈多。多次涂层是发展该刀片的重要方向。根据涂层的结构,该刀片的涂层可分为三组(CP—CM—CF)。所有各类刀片都是多次涂层:第一层均是碳化钛(TiC),     

金属陶瓷车刀的钎焊

本文介绍了金属陶瓷刀片与钢制刀杆的连接方法,采用活性钎焊法成功地制成了异型和小型金属陶瓷车刀,扩大了金属陶瓷车刀的应用范围,并给出了活性钎料的成分及钎焊规范。     

加工淬火钢螺纹用车刀

钢经淬火后硬度高,抗拉强度大,相对延伸率小。因此,对淬火钢螺纹加工采用焊接式硬质合金车刀切削性能差,耐用度低,光洁度差,不能满足生产的要求。应用图1所示车刀切削效果好。该车刀有如下特点: 1.刀具受力合理,通用性好。适用于加工螺距小,退刀槽窄的工件。采用专用刀片,利用本身斜面定位;借助横向力F,消除刀片和刀体间隙,夹固刀片;通过选择不同偏心值e加工不同规格的螺纹,以扩大应用范围。     

CBN滚切车刀研制及其加工质量研究

研制了安装９．５～２３ Ｃ Ｂ Ｎ 刀片的滚切车刀。刀片用弹性卡头装卡,刀杆具有可调前角和刃倾角,并具有滑动轴承和滚动轴承 ２ 种刀轴。切削实验表明,加工质量主要受表面波纹度影响,采用适当的切削速度、进给量、刀具几何参数,减小刀片直径和刀轴轴承间隙均可降低波纹度。     

三三一厂采取具体措施推广机夹刀具

一九七六年,三三一厂机夹刀具推广工作取得了较大的进展,全厂共发出机夹刀杆2063把,刀片211公斤(已回收废旧刀片50公斤),全厂有四百多台车床,45°、90°机夹车刀基本配齐;管理渠道出基本疏通;刀片精化已经进行,为全面推广机夹刀具打下了良好的基础。今年年初,厂革委会又发出文件,对一九七七年推广应用机夹刀具,采取了以下具体措施:     

瓦尔特推出新品刀具

专门用于高温合金的新槽型NMS和NRS刀具制造巨头瓦尔特推出2款ISO车刀新槽型——NMS及NRS槽型,专用于加工高温合金。NMS槽型刀片和NRS槽型刀片均可加工耐热合金,例如Inonel718、Waspalloy等,且可扩展应用于ISOM级材料,如奥氏体钢1.4571。其中,NMS槽型的基本形状为C、D、T、V、W,其锐利的切削刃使得刀片在加工耐高温合金时产生的切削力低、热量少,加上其良好的断削性能,可以有效避免切削损伤,所以适用于工件的半精加工。而NMS槽型刀片的基本形状为C、D、     

涂层硬质合金刀具加工镍基合金的应用

本文在对镍基合金进行系统车削实验基础上，研究了多种先进硬质合金刀片的切削性能。并对涂层硬质合金刀片独特的优良性能进行了论述。文中从抗磨料磨损、抗扩散磨损及抗氧化磨损几方面，对涂层刀具的切削机理进行了分析研究。     

极厚型金刚石涂覆刀片

极厚型金刚石涂覆刀片由美国ＡＳＴＥＸ公司新研制出极厚型金刚石涂层硬质合金刀片。其制作过程如下：在硬质合金刀片上涂复一层厚度达１ｍｍ的金刚石薄膜（相当于ＰＣＤ刀片的厚度），然后用ＥＤＭ或激光机切割成厚度为２～５ｍｍ的三角形刀片，再在真空炉中将刀片焊接到...     

绿叶WG-600涂层晶须强化硅基陶瓷刀片

美国绿叶公司最新推出的绿叶WG-600涂层晶须强化硅基陶瓷刀片,在高强度耐热合金材料精加工领域独占鳌头,与同类硅基陶瓷刀片相比,切削效率提高了6倍;与第1代晶须强化硅基陶瓷刀片WG300相比较,经过特殊涂层处理的WG-600刀片可以为耐热合金的精加工提供较完美的表面质量,省去手工抛光程序,寿命比WG300更长,同时减少换刀频率及降低工时.在加工过程中不用停机,一个刃口就可以加工完成一个工件,这对耐热合金的精加工至关重要.     

Inconel 718车削过程中刀具涂层材料和几何参数对切削力的影响研究

基于Deform 2D仿真软件建立了Inconel 718高温合金车削的有限元模型,对车削过程进行了仿真分析,获得了刀具涂层材料和刀具几何参数对切削力的影响规律。研究结果表明:Inconel 718车削过程中,采用涂层刀具时切削力无明显降低;切削力随前角增大而降低,随后角增大变化不大,随刀尖圆弧半径增大而升高,其中前角和刀尖圆弧半径影响较为显著;根据Inconel 718的切削加工性,建议Inconel 718精车时刀具几何参数的取值范围为:前角6°~8°,后角12°~14°,刀尖圆弧半径0.2~0.4mm。     

纤维方向角对超低温冷却石英纤维复合材料铣削性能的影响

石英增强聚酰亚胺树脂基复合材料是一种非均匀的各向异性材料,其加工性能高度依赖于纤维铺层方向与加工进给方向所成角度,即纤维方向角。本文通过一系列不同纤维方向角的干切削和超低温冷却铣削实验,研究了纤维方向角对表面形貌、表面粗糙度、铣削力及刀具磨损的影响。结果表明:不同纤维方向角,剪应力形式不同,切削断屑形式也不同。纤维方向角为锐角时铣削表面质量均良好,但当纤维方向角增大到90°时,切削表面质量下降,切削力变化幅度增大。相同铣削时间内,在干切削工况下,刀具磨损严重,涂层脱落面积约为测量面积的70%;而在低温切削工况下,涂层未遭到严重破坏,刀具仍处于稳定磨损阶段,刀具耐用度优于干切削工况。     

基于非均匀余量的整体叶轮加工工艺优化策略

针对超薄结构叶片整体叶轮在制造过程中叶片产生较大的变形和切削振动,使用非均匀余量加工工艺方案,减小叶片变形提高加工质量。分析了集中载荷对薄壁结构和加厚结构变形的影响,对生产中的叶轮叶片进行非均匀余量加工工艺设计,依据优化后的工艺对叶轮进行刀具轨迹规划并进行加工试验,结果显示该工艺优化策略能有效减小超薄叶片的铣削振动和铣削变形,最大误差优化率为54.47%,平均误差优化率为52.57%,对类似高度与平均厚度比值较大且叶片扭转曲率较大的复杂零件的实际加工有一定的指导意义。     

CFRP铣削有限元模型建立及切削力仿真分析

为探索碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工过程中切削力与工艺参数之间的映射关系,建立CFRP铣削加工有限元仿真模型并对切削力进行分析。基于ABAQUS软件通过定义材料属性、材料失效模型、纤维铺层数和纤维方向建立了CFRP铣削加工二维有限元仿真模型,并对该模型进行了实验验证。基于该模型,分析了切削力与纤维方向角、铣削速度、每齿进给量和刀具前角等工艺参数之间的映射关系。仿真结果表明:纤维方向角从0°增大到90°,切削力呈现降低趋势,而纤维方向角从90°增大到180°,切削力呈现增大趋势。随着切削速度和每齿进给量的增大,切削力随之增大,而随着刀具前角增大,切削力随之减小。     

Mechanistic identification of cutting force coefficients in bull-nose milling process

An improved method to determine cutting force coefficients for bull-nose cutters is proposed based on the semi-mechanistic cutting force model. Due to variations of cutting speed along the tool axis in bull-nose milling, they affect coefficients significantly and may bring remarkable discrepancies in the prediction of cutting forces. Firstly, the bull-nose cutter is regarded as a finite number of axial discs piled up along the tool axis, and the rigid cutting force model is exerted. Then through discretization along cutting edges, the cutting force related to each element is recalculated, which equals to differential force value between the current and previous elements. In addition, coefficient identification adopts the cubic polynomial fitting method with the slice elevation as its horizontal axis. By calculating relations of cutting speed and cutting depth, the influences of speed variations on cutting force can be derived. Thereby, several tests are conducted to calibrate the coefficients using the improved method, which are applied to later force predictions. Eventually, experimental evaluations are discussed to verify the effectiveness. Compared to the conventional method, the results are more accurate and show satisfactory consistency with the simulations. For further applications, the method is instructive to predict the cutting forces in bull-nose milling with lead or tilt angles and can be extended to the selection of cutting parameters.     

PCBN刀具切削高温合金切削力试验分析

近些年来,航空制造业的巨大进步推动了高温合金,特别是镍基高温合金的高速发展。高温合金材料的难加工问题是目前制造业的难点,其在切削过程中存在切削力大、切削温度高等现象,直接影响到工件加工表面质量和刀具使用寿命等,因此对切削力进行测量和分析是研究高温合金切削加工的有效途径。探究PCBN刀具切削高温合金切削力变化规律,首先阐述高温合金的材料特性及加工特点;其次设计并进行单因素和正交试验,探讨负倒棱对切削力的作用和影响规律,建立切削高温合金切削力预测模型;最后实现预测模型的优化,并与试验数据对比验证,为高温合金工艺参数优化起到参考和借鉴作用。     

桨扇后掠降噪规律及声学机理数值研究

结合三维流场数值模拟方法和声学Ffowcs Williams-Hawkings方程声类比方法,对对转桨扇流动及声学特征进行仿真分析,研究了桨叶后掠角对对转桨扇的气动性能和气动噪声的影响规律。结果表明：对转桨扇桨叶后掠角从0°增加至40°,高速巡航状态推进效率可提高接近1.5个百分点,起飞状态推进效率提升不大;桨扇噪声大小与后排桨叶吸力面压力脉动强度有直接关系,增大桨扇桨叶后掠角可明显降低压力脉动强度,从而降低起飞状态下对转桨扇整个角向范围内的噪声大小;在噪声最大的75°角向位置,后掠角从0°增至40°声压级降低达3 dB以上。     

中低速数控铣削参数优化技术研究及应用

采用平均铣削力系数模型对数控加工过程中的铣削力进行仿真预测.在此基础上,综合考虑数控加工过程中机床、刀具以及工件3方面限制加工效率的因素,对主轴转速、进给速度、径向切宽以及轴向切深4个参数进行优化.利用VC与Matlab编程,开发了"中低速数控铣削过程力学仿真与参数优化系统".针对航空难加工材料GH4169,在SandviK推荐参数基础上进行仿真优化.结果表明,基于力学仿真的数控铣削参数优化技术在难加工材料加工中可提高加工效率12%～378%.     

一种复合型垂直轴风力机实验研究

提出了一种升阻复合型垂直轴风力机,并对该风力机进行了实验研究。首先通过改变叶片安装角,对不同风速下风力机的性能进行实验研究。其次对叶片进行正装和反装对比实验。实验结果表明,当叶片反装时,在同一风速下安装角为-6°时功率最大,此外对安装角为-6°时的多个风速进行实验研究,发现随着风速的增大,每个风速下的最大功率增大。     

偏角对螺旋桨气动性能影响的数值分析

基于滑移网格模型,通过求解三维非定常N-S方程,数值模拟了螺旋桨侧飞状态时的运动过程,仿真研究了侧偏角对螺旋桨气动性能的影响。主要结论有:由于螺旋桨轴向速度随着偏角的增大逐渐减小,所以螺旋桨轴向拉力随着偏角的增大逐渐增大,螺旋桨的侧向阻力随着偏角的增大逐渐减小。桨叶上的分离区域随着偏角的增大逐渐增大,当偏角为0°、30°、60°时,桨叶上分离涡的尺度随着桨径的增大逐渐增大,当偏角为90°时,分离涡的尺度随着桨径的增大逐渐减小。