TC4钛合金高速铣削加工刀具失效机理研究

以TC4钛合金为试验材料,采用超细硬质合金PVD涂层刀具进行高速铣削加工,研究刀具在铣削TC4材料时的失效机理。试验通过采用扫描电子显微镜(SEM)和元素能谱检测(EDS),分别对失效刀具的刃口区域、前刀面区域、后刀面区域的磨损进行失效形貌检测和合金元素成分的分析测试。研究表明:超细晶粒硬质合金PVD涂层刀具进行TC4钛合金高速铣削加工时,刀具的失效形式在不同加工区域各有不同,刃口以黏结磨损失效和热—机械疲劳磨损失效为主,前刀面和后刀面以黏结磨损失效为主,刃口的热—机械疲劳裂纹扩展到前刀面和后刀面,并加剧了刀具的崩缺失效。     

高速面铣刀安全性研究

高速切削刀具是高速切削技术的重要基础之一,本文通过分析自主研发的高速刀具每个结构部件的安全性能,计算出部件最大安全转速,从而得出刀具系列允许的最大转速。     

小切深大进给加工参数下方肩铣削刀片的结构设计及应用研究

通过分析小切深大进给参数下的方肩铣削加工特性和刀片A1在此参数下的加工性能缺陷,本研究设计一款新结构方肩铣削刀片A2,并通过切削试验验证刀片A2的方肩铣削性能、平面铣削性能以及小切深大进给参数下刀片使用寿命。切削试验结果表明,方肩铣削时刀片A2能获得较好垂直度的台阶面;平面铣削时,被加工平面质量优于刀片A1,切削力大于刀片A1约10%～15%;在小切深大进给参数下,刀片A2使用寿命高于刀片A1约40%～50%。     

基于径向力的可转位浅孔钻加工孔径误差研究

为研究可转位浅孔钻在切削过程中的钻孔孔径误差,基于可转位浅孔钻的理论几何模型,并利用经典斜切理论得到浅孔钻的径向力、力矩关于刀片几何参数和切削参数的计算公式。选取常用切削参数组合,将计算得的径向合力及力矩作为边界条件,通过ANSYS有限元分析刀体挠度,得出相关钻孔孔径误差的理论值。利用统计学回归方法建立相应数学模型,并通过切削试验验证数学模型的精确性。基于建立的数学模型,通过调节切削参数,可预测并控制孔径误差值,实现浅孔钻在半精加工中对孔径余量的精确控制,有效拓展可转位浅孔钻的应用范围。     

基于冗余设计原理的高速面铣刀可靠性研究

基于冗余设计原理研究高速面铣刀可靠性,针对安全性最薄弱的定位块螺钉,对其进行可靠性结构分析,建立铣刀可靠性的数学模型,从而设计出可靠性高、成本低的可转位高速面铣刀。