钻削镍基高温合金小孔的试验研究

为研究钻削镍基高温合金小孔加工参数对钻削力和转矩的影响,进行单因素和正交试验研究,运用极差分析法对试验数据进行分析处理,优化钻削镍基高温合金小孔的加工参数。通过试验数据进行多元回归分析,建立了钻削镍基高温合金小孔轴向力和转矩的经验公式。研究表明:适当提高钻头转速有利于减小钻削力和转矩。     

GH4169高温合金薄壁钻削加工钻削力的仿真研究

GH4169高温合金薄壁钻孔与常规的高温合金厚壁钻孔相比有其特殊性,应用有限元分析软件对硬质合金钻头钻削镍基高温合金平板薄壁件的动态过程进行建模,总结钻削过程中钻削力的变化特点以及进给量和钻削速度对钻削力的影响。研究结果表明:当钻尖高度大于薄壁件厚度时,根据钻头与薄壁件的相对位置,可将钻削过程分为三个阶段,在不同阶段钻削力变化特点不同;轴向力和扭矩随着钻削速度的增加而增加,但轴向力增加幅度不大;轴向力和扭矩均随着进给量的增大而明显增大;进给量对钻削力和扭矩的影响较钻削速度明显。     

麻花钻磨损特性的研究

通过对调质合金结构钢的大量钻削试验,研究了麻花钻磨损区的图形特征和磨损机理以及钻头失效与磨损图形参数、钻头切削寿命与钻削速度的关系。结果表明,麻花钻的磨损具有非线性特征,钻头转角和主刀刃及横刃区有两个显著不同的磨损区,随钻削速度的提高,这两个磨损区的特征差异及磨损带宽度之比明显增大。在钻削速度较低、钻头失效时,两个磨损区为较均衡的磨粒磨损和粘结磨损;钻削速度较高时,转角区剧烈的粘结磨损和氧化磨损使钻头加快失效,而主刀刃及横刃上的磨损却很小。受此影响,麻花钻的磨钝标准、耐用度问题较为复杂,钻头的寿命（Ｔ）－速度（Ｖ）曲线的泰勒特性范围很窄。     

钻削GH4169高温合金薄壁件钻削力仿真研究

GH4169高温合金的薄壁钻孔与厚壁钻孔相比有特殊性,运用ABAQUS软件进行钻削GH4169高温合金薄壁件的仿真,研究钻削加工过程中钻削参数和工件厚度对钻削力的影响规律及变化特征,分析应力的分布规律。结果表明:钻削初期,横刃的挤压和主切削刃切削长度的增加使钻削力和扭矩增大;稳定钻削阶段,横刃切出后,主切削刃切削长度不变切削直径增加,钻削力和扭矩稳定增加;钻削后期,副切削刃参与切削,主切削刃切削长度减小,轴向钻削力和扭矩减小,但副刃与孔壁的挤压摩擦,曲线波动较大;钻削速度、进给量及工件厚度的增加都会导致轴向钻削力和扭矩的增加;钻削时的最大应力分布在横刃和主切削刃与工件的接触部位。     

高温合金NiCr20TiAl钻削加工特性研究

高温合金是金属材料中最难加工的材料之一,使用M42高性能高速钢非涂层麻花钻,对变形高温合金材料NiCr20TiAl进行钻削加工.通过改变切削参数和冷却条件,对切削加工过程中刀具的寿命、切屑形态和刀具失效机理进行了试验研究.结果表明,高性能高速钢M42麻花钻主要的失效方式是后刀面磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损、沟槽磨损和崩...     

钻削CFRP的双顶角钻头磨损及抑制新方法

为满足高性能碳纤维增强复合材料(CFRP)结构件的高质量制孔需求,现阶段广泛采用双顶角钻头钻削CFRP,但因其"钻、扩、铰"一体的结构形式,双顶角钻头第二主切削刃的磨损程度和状态是决定钻削孔壁质量的关键因素。此外,由于CFRP中碳纤维磨蚀性强,制孔中钻头快速磨损,切削刃严重钝化,极易导致孔壁损伤。通过引入切削刃钝圆半径,揭示双顶角钻头第二主切削刃钝化后,在严重的后刀面磨损作用下,第二主切削刃刃口钝圆半径又减小的磨损机制,在此基础上,结合不同纤维切削角下CFRP成屑机制,详细探究了双顶角钻头第二主切削刃钝化状态对钻削孔壁损伤的影响规律;最后创新性地在钻头第二主切削刃末端开设内冷孔,利用微量冷却润滑(MQL)工艺,实现了钻头第二主切削刃钝化磨损的有效抑制,显著提升了高性能碳纤维增强复合材料的制孔质量,为高质量复合材料制孔工艺和工具研究奠定了重要基础。     

K24镍基高温合金切削性能试验研究

针对K24铸造镍基高温合金的特点,设计了合理的正交切削试验方案,通过铣削和钻削试验研究了K24高温合金的切削力、表面加工质量和刀具磨损等方面的切削性能,并给出了铣削力、钻削力和转矩的经验公式.研究工作对该材料加工过程中的切削用量、冷却液和刀具几何参数等的选择具有指导和参考意义.     

加工球墨铸铁的钻头

该钻头适宜加工球墨铸铁,并能钻削可锻铸铁及布氏硬度HB350～400、表面有硬皮、黑皮和氧化层的较硬铸铁。我厂在加工产品Φ1500×5700球磨机隔板盘时,有Φ34-50圆周等分孔,材料为球墨铸铁、牌号QT45-50,强度高、塑性大,耐磨性高。原用标准麻花钻加工,钻削时负荷重、轴向抗力大,时常发出刺耳的声音,钻头耐用度低、主切削刃很快磨损、甚至崩刃,且加工速度慢、工效低,不适宜作批量生产。用铸铁群钻加工,由于未修磨主切削刃前面和外刃双后角,以致在钻削过程中,钻头切削部分常产生黑皮现象并容易导致切削刃磨损,仍达不到理想的切削效果。后改变钻头切削参数,刃磨成专门加工球墨铸铁     

复合涂层在高速钢钻头上的应用

高速钢刀具韧性好,不易折断和崩刃,对高速钢刀具进行PVD涂层可大幅提高其切削寿命。采用TiN、AlCrN、TiN+AlCrN三种PVD涂层高速钢钻头在相同钻削条件下进行对比分析,研究表明,相对于单一涂层,TiN+AlCrN复合涂层钻头的寿命更高,在部分工况下可以代替硬质合金钻头。     

新型可转位扁钻

<正>Madison/Cameron公司近日推出一种新型双刃可转位扁钻.该钻头设计新颖,刀片安装独特,在钻削加工中采用此类扁钻,可节约生产费用50%以上.该钻头镶有硬质合金刀片,在钻孔时,当第一刃刀片磨损后,操作者可调节旋钮,扁钻自动转位到新刃刀片处继续进行切削.这种双刃可转位钻头,其刀体采用T-15高速钢制成,刀片采用TiN涂层硬质合金刀片,在钻削中切削速度快,转位灵活方便,不但减少了换刀时间,且加工效率很高,是钻削加工中的理想高效率刀具.     

高效铣削镍基高温合金GH4169的有限元数值模拟

在DEFORM软件中,根据实际加工情况建立整体硬质合金立铣刀加工镍基高温合金GH4169的三维有限元仿真分析模型。针对镍基高温合金GH4169加工效率低和切削刃磨损严重的问题,采用单因素试验法仿真探讨了切削用量(v、f_z、a_p、a_e)对切削力和切削温度的影响规律。获得了能有效提高镍基高温合金GH4169加工效率的切削用量,为实际加工中实现高效铣削镍基高温合金切削用量的选择提供依据。     

镍基高温合金高速切削加工性

镍基高温合金具有优良的高温强度以及良好的热稳定性和抗热疲劳性能,广泛应用于航空发动机、燃气涡轮机等领域。但其可加工性极差,切削过程中刀具迅速磨损,加工效率较低。本文介绍了镍基高温合金高速切削加工性的研究进展,重点阐述了适宜高速切削镍基高温合金的陶瓷和PCBN刀具及加工参数,并总结了切削过程中刀具的失效形式和磨损机理,以及利用辅助加工方法等实现陶瓷刀具对镍基高温合金精加工的可能性。为高速切削镍基高温合金加工刀具的快速选择及加工工艺的改进提供了参考。     

0Cr18Ni9不锈钢的微小孔钻削

在不锈钢材料的微细钻削加工过程中,切屑易缠绕甚至粘结在微钻上,不易折断且排屑困难,导致加工难度大、制造成本高。分析了微细钻头对材料性能的要求,以及不同几何参数对微钻性能的影响。由于具有很高的硬度和断裂韧性,超细晶粒硬质合金材料被选用于制作微细钻头,并在微细刀具数控刃磨机上制造了钻头。在不同切削参数条件下对0Cr18Ni9不锈钢进行了微孔钻削,测量了钻削过程中的轴向力,观察了微钻的磨损与破损情况,分析了微钻的不同失效机理,并观察了不同钻削条件下的微孔表面。通过试验研究了切削速度、进给速度等钻削工艺参数对轴向力的影响规律,从而达到提高微钻切削性能以及使用寿命的目的。     

整硬麻花钻横刃轴向前角对TC4钛合金钻削性能的影响研究

TC4钛合金在钻削加工过程中存在切削力大、切削温度高、刀具磨损严重以及寿命短等问题,属于典型的难加工材料。采用三款不同横刃轴向前角的整体硬质合金麻花钻对TC4钛合金进行钻削实验,分析不同轴向前角对切削力、切屑形态、刀具磨损与寿命的影响。结果表明：正轴向前角的钻头切削更锋利,切削阻力小;正轴向前角钻头的寿命高于0°轴向前角和负轴向前角钻头。在TC4钛合金的钻削加工中,横刃轴向前角取正值可以提升刀具寿命。     

精密切削加工Inconel718镍基高温合金的涂层硬质合金刀具磨损试验研究

Inconel718镍基高温合金适用于高温高压、高频应力应变及腐蚀环境,被广泛应用于核电、航天、航空等领域.针对核级Inconel718镍基高温合金开展精密切削加工试验,研究不同工艺参数对涂层硬质合金刀具磨损的影响.结果 表明:涂层硬质合金刀具前后刀面极易发生磨损,出现月牙洼磨损、沟槽磨损以及崩刃;车削三要素中进给量对后刀面磨损量VB的影响最为明显,随着进给量的增大,后刀面磨损量VB逐渐减小.     

微铣削单晶高温合金刀具磨损实验研究

为研究微小刃径刀具切削难加工材料后刀具的磨损,针对单晶镍基高温合金材料的难加工特性,设计了单因素实验方案,采用直径为0.6 mm的硬质合金微小刃径刀具对单晶镍基高温合金DD98进行微铣削加工;通过磨损后的刀具直径和铣削槽底宽度尺寸的变化来定义微铣削刀具(微小刃径刀具)切削加工的磨损标准,建立了微铣削刀具磨损标准的数学模型;基于单因素实验方案,探讨了不同切削参数条件下,微铣削长度对刀具磨损量的影响.相关研究和实验数据对于探索难加工材料的切削机理具有理论指导意义.     

三切削刃BTA深孔钻钻削过程研究

通过试验对3个切削刃BTA深孔钻削过程进行了研究,主要分析了在特定的深孔条件下切屑变形和钻削力的情况.通过对测试系统所得到的试验数据进行评估和证实,阐述了BTA深孔钻轴向力的组成和切屑变形、刀具磨损以及钻削力之间的关系.研究结果表明,钻头的内刃在切削过程中产生的切屑变形最大,3个切削刃(内刃、中间刃、外刃)的切削力和切屑变形的总体变化趋势是相同的.     

基于数控纵切自动车床上镍基高温合金的加工

随着航空航天工业的发展,对于高温合金工件的需求日益增长。针对镍基高温合金现场加工难、切削性能差和刀具磨损快等问题,本文在数控纵切自动车床上采用切削试验的方法,对镍基高温合金GH2132在不同切削工况下的刀具磨损以及零件表面质量进行了对比分析,明确了适用的刀具和合理的切削用量及切削速度。分析认为,性能优异的涂层刀具在选择了合适的进给量之后,完全能够满足镍基高温合金的切削加工,相对于其他硬质合金刀具,无论在生产效率还是产品质量方面,都有了很大的提升,并且节约了生产成本。     

微铣削单晶高温合金刀具磨损实验研究

为研究微小刃径刀具切削难加工材料后刀具的磨损,针对单晶镍基高温合金材料的难加工特性,设计了单因素实验方案,采用直径为0.6 mm的硬质合金微小刃径刀具对单晶镍基高温合金DD98进行微铣削加工;通过磨损后的刀具直径和铣削槽底宽度尺寸的变化来定义微铣削刀具(微小刃径刀具)切削加工的磨损标准,建立了微铣削刀具磨损标准的数学模型;基于单因素实验方案,探讨了不同切削参数条件下,微铣削长度对刀具磨损量的影响.相关研究和实验数据对于探索难加工材料的切削机理具有理论指导意义.     

微铣削单晶高温合金刀具磨损实验研究

为研究微小刃径刀具切削难加工材料后刀具的磨损,针对单晶镍基高温合金材料的难加工特性,设计了单因素实验方案,采用直径为0.6 mm的硬质合金微小刃径刀具对单晶镍基高温合金DD98进行微铣削加工;通过磨损后的刀具直径和铣削槽底宽度尺寸的变化来定义微铣削刀具(微小刃径刀具)切削加工的磨损标准,建立了微铣削刀具磨损标准的数学模型;基于单因素实验方案,探讨了不同切削参数条件下,微铣削长度对刀具磨损量的影响.相关研究和实验数据对于探索难加工材料的切削机理具有理论指导意义.