飞机发动机喷嘴磨削裂纹分析

通过金相分析、化学成分分析及断口扫描电镜分析等手段对CrWMn材料的发动机喷嘴磨削时产生的裂纹进行了研究。结果表明:该磨削裂纹产生的主要原因是由于热处理时碳化物和残余奥氏体过多以及磨削时产生过大磨削热及应力所致。     

动态裂纹尖端塑性区的解析解

基于动态裂纹尖端应力场方程和Hill屈服准则,确定裂纹尖端塑性区的表达式,给出平面应力条件下Ⅰ/Ⅱ复合型动态裂纹尖端塑性区的解析解,分析了不同裂纹扩展速度下裂纹尖端塑性区的形状和大小.结果表明,Hill准则适用于正交异性材料和各向同性材料裂纹尖端塑性区的估算;裂纹扩展速度越快,裂纹尖端塑性区的范围越大,裂纹尖端塑性区的形状变化越大;Ⅰ型裂纹和Ⅱ型裂纹尖端塑性区的形状关于裂纹面对称;复合型裂纹尖端塑性区的范围和形状与m有关;对于同型裂纹,与正交异性材料相比,各向同性材料裂纹尖端塑性区的范围较大.     

国内外切削测力仪概况

随着现代代科学技术的不断发展,现行机械加工即切削或磨削加工等,可以说也正处于发展的准备阶段。为了寻找种种新的实验技术,改善传统的加工方式,以满足现代科学的需要,对再度切削或磨削加工现象进行仔细观察,精确地测量出种种切削参数,业已成为人们关心的课题。     

难切削材料的切削特性分析及工具的发展

研究难切削材料的特性是解决难加上的首要问题。通过综合分析,构成难加工的特性主要有高硬度、硬脆性、高温强度大、加工硬化、材料与刀具间的亲和力、材料强度大、磨蚀性大、延性大、热导率低等。建立于特性分析的基础上论证了切削工具的发展,如整体磨削高速钢切削工具、整体硬质合金工具、可转位刀片、精密陶瓷切削工具、金属陶瓷工具、涂层切削工具、聚晶金刚石和聚晶CBN工具、金刚石膜涂层工具、天然金刚石微量切削工具、合成大颗粒单晶金刚石和CBN工具等。     

高温合金材料螺孔加工技术研究

高温合金GH4169属镍基高温合金,是航天发动机高温系统中应用广泛的高温结构材料,但它的切削加工性能极差。如以相对正火状态45钢的切削加工性Kv=1来衡量,高温合金的切削加工性Kv=0.2~0.5,而镍基高温合金的Kv=0.2。其切削加工特点主要表现为强度高,塑性大,切削抗力大,冷作硬化严重,切削温度高,刀具在加工过程中磨损剧烈,以攻丝为加工最难点,小直径的螺孔用普通攻丝方法几乎无法加工,已经严重影响了公司的生产进度和产品质量。我们经过自己研究、攻关和与国内几所大学联合开发,特别是利用北京师范大学的离子注入技术,开发出加工高温合金螺孔的新型丝锥,现已用于公司的发动机生产,基本能满足公司的需要,解决了存在多年的高温合金的螺孔加工的难题。     

碳纤维复合材料车削加工技术研究

碳纤维复合材料硬度高,耐磨性强,属于典型的难加工材料,易产生分层、毛刺、开裂等加工缺陷。研究了车削工艺参数:切削深度ap、主轴转速n、切削进给量f对碳纤维复合材料构件加工表面质量的影响。结果表明,按以下工艺参数选取时,可获取最高生产效率和最佳加工表观质量;精加工时,选取切削深度ap=0.3 mm、切削进给量f=0.1～0.2 mm/r、主轴转速v=100～120 r/min;粗加工时,选取切削深度ap=3 mm、切削进给量f=0.3～0.8 mm/r、主轴转速v=60～80 r/min。     

铸铝薄壁件数控加工变形控制

为了解决铸铝薄壁件在加工过程中切削力及初始进刀带来的影响,针对此类零件的加工工艺进行研究,从零件材料性能,工艺方法、进退刀方式、切削参数等方面进行深入分析与应用,采取减小切削量增大进给值的方法及圆插补和斜坡进刀方式控制切削变形,利用压顶交叉的方式控制装夹变形,提高了零件加工的可靠性,保证了零件精确尺寸。     

高温合金材料螺孔加工技术研究

高温合金GH4169属镍基高温合金,是航天发动机高温系统中应用广泛的高温结构材料,但它的切削加工性能极差.如以相对正火状态45钢的切削加工性Kv=1来衡量,高温合金的切削加工性Ky=0.2～0.5,而镍基高温合金的Kv=0.2.其切削加工特点主要表现为强度高,塑性大,切削抗力大,冷作硬化严重,切削温度高,刀具在加工过程中磨损剧烈,以攻丝为加工最难点,小直径的螺孔用普通攻丝方法几乎无法加工,已经严重影响了公司的生产进度和产品质量.我们经过自己研究、攻关和与国内几所大学联合开发,特别是利用北京师范大学的离子注入技术,开发出加工高温合金螺孔的新型丝锥,现已用于公司的发动机生产,基本能满足公司的需要,解决了存在多年的高温合金的螺孔加工的难题.     

强冷磨削—钛合金磨削新技术

针对常规磨削钛合金砂轮磨损严重,加工质量不易保证的现象,采用了强冷磨削磨削钛合金.通过合理选择磨削冷却液,改变磨屑、工件与砂轮的磨擦状况,降低切削温度,减小工件的热变形.提高加工精度和减小已加工表面粗糙度.试验结果证明,强冷磨削是实现钛合金磨削加工的有效方法.     

超精密切削刀具的特性及其制造方法

超精密加工最关键的问题是超微量切削技术。要达到极限的加工精度和极限的加工速度,刀具是一项关键研究课题。单晶金刚石是目前超微量切削加工中最常用的切削刀具材料。金刚石刀具是超精密加工技术的开发重点之一。单晶金刚石刀具切削刃的几何形状是根据被切削材料和加工形状等特定要求而制作的。金刚石刀头可分为直线刃刀头、圆弧刃刀头和特殊形状刀头三种。金刚石刀具的制造大致有以下几个步骤:1.坯料的选择;2.定向;3.研磨;4.检验。     

高温合金数控加工工艺参数选用

针对高温合金材料在加工过程中产生切削力大、切削温度高、刀具磨损快、加工效率低的问题,从刀具、切削用量、冷却方式及设备选用等方面综合考虑,改善加工高温合金材料的工艺系统环境,提出了解决问题的工艺方法。     

燃烧室内壁复杂型面加工

燃烧室内壁是液氧煤油发动机推力室中的重要部件之一。其工作时承受高温、高压燃气;内、外壁均为曲线拟合母线的回转体;直径大、长度长、且壁薄;内冷却环带槽结构特殊。在整个研制过程中,主要就加工方法、工艺流程、零件的装夹、定位基准的确定、程序设计、工艺装备设计、切削刀具、检测量具、切削参数等方面做了研究。按研究方案已加工出多件产品,经整机系统试车,效果良好,达到了预期目的和效果。     

有色金属的镜面加工

这是北京控制器件研究的所的成果,有色金属镜面切削加工,包括铝合金(如LY12;LC4等)、铜合金(Hpb59—1,H62等)、纯铝(99.9999％)、纯镍(99.99999％)等的精密加工,为惯性仪表的精密切削提供了可靠的工艺基础。这种精密加工,含精密车削、精密研     

钛合金整体叶轮的高效加工

分析了钛合金整体叶轮的加工难点及多轴数控铣工艺要点,介绍了粗开槽阶段的刀位规划。比较了三种粗开槽方式的优缺点,并提出了沿流道方向逐层由上而下进行开槽的方法。通过选择合理的钛合金切削刀具的刀具角度和切削参数,从而提高了钛合金整体叶轮的加工质量和加工效率。     

薄壁抛物面天线数控镜面加工技术研究

摸索了大直径薄壁抛物面零件数控加工工艺和镜面效果获得方法,通过设计工艺加强筋,设置半精加工和精加工切削参数,研究了不同切削状态对零件表面质量的影响。仿真和加工验证表明,按曲面曲率分层加工结合抛光的加工工艺能获得较高的表面质量和加工精度,满足抛物面天线的加工要求。     

镶片圆锯片的生产工艺改进

根据国外对镶片锯日益提高的质量和供货期要求,经过研究分析,重新设计了生产工艺。采用刀片激光切割与线切割相结合的方式加工刀片外形尺寸,提高加工精度和速度;采用数控钻孔加工刀片和片体的铆钉孔,提高刀片的互换性;采用数控机床磨削钳口槽,保证钳口槽的对称度和粗糙度指标;采用合金磨床磨削齿型等方法改进原有的镶片锯加工工艺,既确保了镶片锯的产品质量,又明显提高了镶片锯的产能。     

国产硬质合金的性能及应用

硬质合金作为刀具材料,受到了高度重视。当前,金属切削加工工艺仍然是我国机械加工的最基本方法。在切削、磨削、锻、铸等机械加工工艺中,切削工艺的应用比例最高,约占60%。据粗略统计,我国约有320万台金属切削机床。因此,现代化切削刀具技术的开发与研究,将直接关系到成百万台金属切削机床效率的发挥及产品质量的提高。而刀具材料的选用正确与否,是研究刀具、切削技术的重要内容之一。     

激光加热辅助切削氮化硅陶瓷实验研究

针对航空航天领域广泛应用的氮化硅陶瓷材料,采用激光加热辅助的方法进行了切削 实验研究。分析了激光能量、切削深度、切削速度、进给量等加工参数对切削力及比切削能 的影响规律;采用SEM对加工过程中产生的连续切屑进行观测分析,探讨了加热辅助切削的 材料塑性去除及切屑形成机理;分析了不同切削状态的刀具磨损形式及磨损原因;测试了加 工后的表面粗糙度与表面形貌,表明激光加热辅助切削氮化硅陶瓷可以在保证加工效率的同 时得到良好的加工质量,并且不产生亚表面裂纹。
     

大长径比薄壁燃烧室壳体铣削加工振动分析与控制

针对大长径比薄壁燃烧室壳体铣削加工振动问题,研究了柔性辅助支撑对加工减振的作用。建立零件铣削加工振动模型,用ANSYS软件对模型进行数值模拟,分析柔性辅助支撑状态下的系统模态与振动响应,以及不同夹具刚度系数对切削振动的影响。切削实验验证表明:振动幅度降低70%以上,减振效果良好。     

曲轴连杆轴颈行星磨削算法及编程

以曲轴连杆轴颈行星磨削为研究对象,通过对坐标轴移动指令值与移动速度的计算以及对自变量的分析,给出了曲轴连轴颈行星磨削的算法.介绍了砂轮进给方式,给出了FANUC系统编制的加工用户宏程序,并进行了精度分析.