大进给铣削技术的新进展

快速切除大量金属的铣削加工（尤其是粗铣加工）策略与发展最好的上世纪90年代中期相比，已经发生了巨大变化。这一阶段让人深受鼓舞的新进展是：刀具制造商设计出了能在装备有轻型主轴、具有先进的“前瞻”控制等功能的机床上使用的大进给铣削刀具。     

SFEZ120铣削头主轴装配要点及其分折

本文在分析SFEZ120铣削头主轴结构的基础上,着重阐述了主轴前后轴承获得合理预紧的方法,并深入探讨了通过合理布置前后轴承在主轴圆周方向上的方位,使主轴定心直径相对其两轴承位置的径向跳动和两轴承(成套轴承)内圈的径向跳动三者作用尽可能抵消,以达到提高整个主轴系统装配精度的方法和预期效果。其次也介绍了装配过程中应注意的其他要领和方法。     

介绍一种外廓尺寸较小的浮动卡头

根据实际需要,我厂设计试制了一种用于组合机床的外廓尺寸较小的浮动卡头。现将这种浮动卡头(见图)介绍如下:机床主轴的切削扭矩从接杆2通过十字接头8传递到刀杆11上,刀杆11的轴向负载通过两个垫块7和钢球9传给接杆2和圆螺母4。当机床主轴的中心线与夹具导套孔中心线偏移     

铝合金6061-T6三维铣削加工有限元仿真及实验

为了获得6061-T6铝合金材料在铣削过程中铣削参数对铣刀切削性能的影响,使用有限元软件AdvantEdge建立有限元模型,研究了铣削深度、铣削宽度和主轴转速对切削力及温度的影响。根据仿真结果分析可得,铣削参数对切削力的影响铣削深度﹥铣削宽度﹥主轴转速;对温度的影响铣削宽度﹥铣削深度﹥主轴转速。通过实验对比,发现仿真结果与实验结果误差不超过30%,且切削力的走向基本一致,说明仿真结果是可信的。     

铣削主轴部件的优化设计

为适应铣削加工向高速、密齿、宽刃和大走刀量发展的需要,作者在对国外相关专利和国内传统的铣削主轴部件进行分析的基础上,提出了优化设计铣削主轴部件的方案,并就有关的设计参数进行了计算.最后以实例作了具体说明。     

基于MATLAB的微细铣削力分析

针对微细铣削不同于常规铣削的特点,通过实验分析瞬时刀具受力情况.分别改变切削深度、切削宽度、主轴转速、每齿进给量,通过实验分析铣削力在x、y、z 3个方向的分量,并根据实验数据利用MATLAB对瞬时铣削力进行预测.对微细铣削加工的协调问题进行深入分析与综合研究具有重要的理论意义和现实意义.     

端铣平面和铣头主轴的倾斜安置

文章针对用端铣刀铣削平面时加工表面可能出现的三种刀痕,分析了彼此产生的原因,指出为获得其中最理想的一种切削刀痕的对策是使铣头主轴相对于工作台进给方向的法线倾斜一个极小的角度。为避免由此产生的工件表面形状误差,文章给出了具体的计算公式,图3幅。     

微铣削Ti-48Al-2Cr-2Nb合金实验研究

新型优质γ-TiAl基合金Ti-48Al-2Cr-2Nb具有低密度、高比强度和良好的高温力学性能，在航空航天和精密微小件制造领域拥有广泛的应用前景。为研究该材料的微铣削性能，采用直径0.8 mm的双刃硬质合金微铣刀进行四因素五水平正交试验，研究主轴转速、进给速度、铣削深度和铣刀螺旋角对微铣削加工毛刺和粗糙度的影响。结果表明：主轴转速和铣削深度是影响顶端毛刺的重要因素，铣刀螺旋角对槽底表面粗糙度影响最为显著，其结果为γ-TiAl基合金的微尺度铣削加工提供理论依据。     

主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数对稳定性Lobe图的影响

为探索主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数与立铣加工过程稳定性的关系,以主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数辨识方法和两自由度立铣加工过程动力学模型为基础,研究了主轴-刀柄,以及刀柄-刀具结合面参数等因素对稳定性Lobe图的影响。结果表明:主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面的直线刚度对稳定性Lobe图的影响最大,其他结合面参数对稳定性Lobe图均有不同程度的影响;和主轴-刀柄结合面参数相比,刀柄-刀具结合面参数尤其是转动刚度对稳定性Lobe图的影响更大。     

基于差动机构的铣削力加载方法研究

对铣削主轴单元进行切削力加载试验,是获得其加工精度、承载能力、可靠性、寿命等技术参数的一个重要手段。采用差动微进给结构可以在主轴承载范围内进行多试验点加载,加载力大小通过压力传感器读取,可以使测试精度得到保证;加载力通过陶瓷轴承的传递作用到刀杆上,满足高转速的测试要求;而传动系中加载斜面与球的引入可以有效模拟主轴的实际工况。     

超精密飞刀铣削主轴位姿影响分析及实验研究

针对超精密飞刀平面铣削中主轴空间位姿倾斜量对工件平面度的影响问题,建立了主轴空间位姿与工件平面度的对应数学模型,由仿真结果可以确定工件平面度与主轴空间位姿的定量关系。根据工件平面度对应的主轴空间位姿精度,提出了主轴空间位姿精确快速测量和调整方法。采用直径为50 mm的Al6160工件进行了实验,在完成主轴位姿测量和调整后,工件平面度由2.28μm提高到了0.86μm。实验结果表明:在空间主轴位姿数学模型基础上,通过在位测量方法定量确定位姿误差,可有效提高加工精度,将工件面形提高到亚微米级水平。     

CuZn30微铣削表面完整性影响规律试验研究

采用直径φ1的硬质合金铣刀对CuZn30合金进行单因素槽铣试验,研究加工表面完整性、顶毛刺和切屑随铣削参数的变化规律。通过试验得到以下结论:切削参数对加工表面完整性影响比较显著,其中表面粗糙度随主轴转速的增大而减小,随每齿进给量增大而增大,切削深度对粗糙度影响不太显著。残余应力随着每齿进给量的增大有明显增大趋势,而主轴转速与切削深度对残余应力的影响不太显著。显微硬度随铣削参数变化没有显著的变化。顶毛刺主要受每齿进给量的影响,毛刺尺寸随着每齿进给量的增加先急速减小后趋于平稳,切屑形态主要受切削深度的影响,随着切削深度的增加,切屑由短小的碎屑逐渐变为平滑的连续卷曲切屑。     

轴承预紧力对主轴模态及铣削稳定性影响的研究

采用两阶连续梁模型研究不同主轴结构的轴承预紧力对主轴模态及铣削稳定性的影响。研究结果表明:轴承通过改变主轴低阶模态对铣削稳定性产生影响,前轴承对系统模态及铣削稳定性的影响比后轴承大。同一模态影响下的轴端振幅和铣削稳定性之间有很大的联系,激起主轴最大振幅峰值的模态对铣削稳定性的影响最不利。     

陶瓷刀片在模具硬铣削加工中的优势

硬铣削作为先进模具制造技术中的一项，一直在不断发展之中。前几年，由于受到当时机床和切削刀具的局限，模具制造商未能真正采用硬铣削工艺。然而在今天，大多数配备有高刚性、高转速主轴系统和先进处理器的现代加工中心对切削硬材料都得心应手。同时，先进的CAM软件包已有针对硬铣削的特定加工循环，设计了可使刀具寿命最优化的刀具轨迹（刀路）功能。     

微细超声辅助高速微槽铣削加工工艺研究

为了提高6061铝合金板微铣削槽加工质量,搭建一种轴向超声振动辅助高速微槽铣削实验装置。设计单因素实验探究主轴转速、超声功率、进给率三个因素对微槽顺铣侧毛刺长度和底面粗糙度的影响规律。制定正交实验寻求主轴转速、超声功率、进给率三个因素的共同作用对微槽底面粗糙度的影响效应,做显著性检验,寻找最优水平组合。实验结果表明:单因素实验中,相对高的主轴转速、适中的进给率、适中的超声功率铣削出的微槽顺铣侧毛刺较少、毛刺长度较短,相对低的转速、相对小的进给率、适中的超声功率铣削出的微槽底面粗糙度较小。正交实验中,主轴转速和超声功率值的变化对微槽底面粗糙度影响显著,通过正交分析与方差分析,最终确定出最优水平组合。     

钛合金航空零件铣削加工刀具

新型波音787 Dream liner客机的设计广泛地依赖于各种复合材料的应用，这一点已理所当然地受到人们的关注。但是，大量应用复合材料并不是这种飞机在材料上与众不同的唯一原因——与其它商业客机相比，波音787还采用了更多的钛合金零部件。为了满足对该型号飞机的订货，单单为了加工这些钛合金零部件，波音公司在未来3—5年内将至少需要使用1000台机床（主轴）。这一估计出自波音公司先进制造技术研发集团（密苏里州圣路易斯市）的工程师兼科学家Keith Young。     

国外金属切削研究中的新成果

本文介绍了在高速铣削中利用颤振增强金属切削能力;用层流液压马达驱动精密主轴进行镜面加工;在磨床上用电火花加工修正和修锐砂轮;用磨料水射流进行铣削加工等几项新技术的研究进展情况及成果.图3幅，表1个。     

MDH80加工中心铣削稳定性研究

为了提高发动机缸体与缸盖结合面的表面加工质量,研究了铣削加工过程中的颤振稳定性问题。进行了刀具—主轴锤击模态试验和铣削力仿真实验,获得了所用刀具的低阶模态参数及铣削力系数。构建了铣削颤振的稳定性叶瓣图,用于指导切削参数的选择和优化。通过该方法可以选取合适的主轴转速和切削深度,避免加工过程中颤振的发生,提高工件表面的加工精度,并对加工刀具及机床本身有保护作用,可提高其使用寿命。     

直驱式数控转台主轴的静态特性分析

直驱式数控转台主轴对提升加工效率和精度、提高产品质量有着重要意义。对自主开发的MST210直驱式数控转台的原理和结构进行分析,建立直驱式数控转台的高速铣削模型。基于机械设计、材料力学、理论力学的分析方法及理论,根据主轴上的3个零件材料和受力形式的不同,采用对应的强度理论对其强度和刚度进行计算与校核,并用有限元分析来进行验算与比对。在主轴理论分析与仿真结果对比中,应力吻合度达92%,变形吻合度达85.7%,故转台主轴满足强度、刚度要求。     

切削参数对子午线轮胎模具侧板切削比能及表面粗糙度的影响研究

以子午线轮胎模具侧板为研究对象进行铣削试验,着重研究主轴转速、每齿进给量、切削深度对轮胎模具侧板切削比能、材料去除率和表面粗糙度的影响规律。分析试验结果可知:切削比能随着切削参数的增大而减小,说明适当增大切削参数可以提高切削效率并节约能量;表面粗糙度随主轴转速增大呈先增大后减小的趋势,随切削深度和每齿进给量的增加而增大。结果表明:提高主轴转速既有利于降低切削比能(节能)也有利于改善表面粗糙度,增大每齿进给量和切削深度会降低切削比能但会恶化表面质量。因此,为同时达到高效节能和良好表面质量的要求,应尽量提高主轴转速。