玻璃纤维增强复合材料端铣加工刀具磨损与表面质量研究

来源 :工具技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodekechengsheji
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
使用金刚石涂层立铣刀对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)进行刀具寿命试验,观察和测量刀具磨损、切削力、加工表面粗糙度和表面质量.结果表明,金刚石涂层硬质合金刀具端铣加工玻璃纤维增强复合材料的刀具寿命在50min,刀具在前30min为稳定磨损期,30~40min刀具刃口发生崩碎,40min以后涂层发生剥落,刀具发生剧烈磨损;轴向切削力随刀具磨损而不断增大,而表面粗糙度随着底刃的磨损反而会有所降低.副偏角能够显著影响加工表面质量,副偏角较大时,刀具与工件接触为点接触,加工表面形成同心圆微观形貌;副偏角较小时,刀具对被加工表面有修整作用,表面质量有所提高.
其他文献
The efficient utilization of computation and communication resources became a critical design issue in a wide range of net-worked systems due to the finite computation and processing capabilities of system components (e.g.,sensor,controller) and shared ne
采用微铣刀对芳纶纤维增强树脂基复合材料(AFRP)进行加工试验,对刀具磨损形式和形态进行系统研究,探索不同切削参数对刀具磨损的影响规律,分析微铣削AFRP时刀具磨损机理.结果表明:AFRP微铣削刀具主要磨损形式按顺序依次是刀尖破损、涂层脱落、磨粒磨损和工件材料粘结.切削速度对刀具磨损影响最大,刀具磨损量随切削速度的增大而增大,且随切削体积增加刀具磨损率越高,Vc=34.56m/min时可获得较小的刀具磨损和较高的加工效率;进给速度影响次之,刀具磨损量随进给速度的增大而减小,Vf=0.09m/min时刀具磨
钛合金作为在航空、航天等领域获得广泛应用的一种难加工材料,其高效切削一直是全球航空工业生产和科学研究的主要课题.为研究铣削参数和刀具角度对切削力、表面粗糙度以及材料去除率的影响,采用正交试验方法对TC4钛合金进行铣削试验分析.试验结果表明,刀具螺旋角对切削力和表面粗糙度的影响较大,螺旋角40°比螺旋角30°的铣刀有更大的切削力和表面粗糙度;切削深度和进给速度对切削力影响较大,主轴转速次之;螺旋角不同,铣削参数对表面粗糙度的影响不同,进给速度对表面粗糙度有较大影响;进给速度和切削深度的增大会显著提高材料去除
材料的最小切削厚度决定了加工时的最小去除量,同时是精密切削加工中选取切削参数的重要依据.设计正交试验,通过观察表面完整性对Inconel 718微切削最小切削厚度进行了分析.基于ABAQUS软件的CEL切削仿真技术建立了Inconel 718微切削最小切削厚度预测模型,并对Inconel 718微切削最小切削厚度进行了预测.综合仿真与试验结果,得出Inconel 718微切削最小切削厚度范围为7~15μm.
为研究切削参数对车削钛合金切削力的影响,建立了车削钛合金的仿真模型,选择不同的切削参数进行加工仿真,得到了多组不同的切削力.为验证所建立仿真模型的正确性及合理性,进行了正交车削加工试验,选择与加工仿真相同的切削参数,得到多组不同的切削力数据.将两者进行对比分析,验证所建立的仿真模型.基于此加工仿真模型,进一步采用单因素试验法进行车削加工仿真,得到车削加工钛合金时不同切削参数对切削力的影响规律.研究结果表明:对切削力的影响程度由大到小依次为刀具角度、进给量和切削速度;刀具角度和切削速度与切削力成反比,进给量
刀具表面微织构是改善刀具切削性能的重要结构设计,但是在刀具表面制备微织构非常困难.目前用于加工刀具表面微织构的技术有激光加工、离子束加工和电火花线切割等方式.在本次试验研究中,利用数控电火花线切割加工技术在硬质合金刀具表面制备微槽型织构,重点研究了脉冲宽度TON、脉停TOFF和电流IP三个电火花线切割参数对加工微槽织构尺寸的影响,从而控制电火花线切割加工刀具表面微织构.同时,采用最小二乘法建立微织构宽度与线切割各参数之间的预测模型.试验结果表明,用线切割技术制备的微织构尺寸可达到微米,满足了切削领域中微织
本文采用单因素磨削实验方法,以整体立铣刀磨削工艺为研究对象,通过改变砂轮进给速度和线速度进行磨削加工,运用超景深显微镜和白光干涉仪等手段检测磨削后的刀具,分析砂轮进给速度和线速度对表面粗糙度和锯齿量的影响.结果表明:当砂轮进给速度小于120mm/r时,刀具表面质量最佳;当砂轮线速度为20m/s时,刀具表面粗糙度为0.139μm,其锯齿量也最小.最佳工艺参数为砂轮进给速度120mm/r,线速度20m/s,此时刀具磨削质量及加工效率都较高,说明降低砂轮进给速度和线速度,对提高刀具刃口的质量具有显著效果.
微细铣削加工零件表面粗糙度对其使用性能具有重要影响,为了研究微细铣削中加工表面粗糙度在横向不同位置的分布规律,本文首先分析了加工过程中由于刀具旋转引起的瞬时切削厚度变化,并基于最小切削厚度现象分析了该变化对材料去除方式的影响,随后进行微细铣削试验,测量了槽底不同横向位置处的表面粗糙度.结果表明,粗糙度在不同横向位置分布曲线呈W形状,不同横向位置的粗糙度W形状分布随每齿进给量和铣削深度的增加越来越明显,铣削速度对不同横向位置粗糙度分布几乎没有影响.
微铣削高转速下,刀具绕中轴线不平衡的转动惯量会导致刀具变形并加大铣刀的径向跳动.本文针对刀具偏心量、微铣刀倾斜角、刀具悬伸量、主轴转速等参数增加时的径向跳动变化规律进行了有限元仿真.结果表明,随着刀具偏心量、倾斜角、悬伸量和主轴转速的增大,径向跳动比理论值有所增加,证明了存在径向跳动放大的情况,并通过实验证明径向跳动对加工精度的影响.
溶血和血栓是离心式人工心脏泵亟需解决的两大难题.本文通过设计不同叶片结构参数的叶轮,利用计算流体动力学仿真软件Fluent,研究叶片出口角度、叶片出口宽度、叶片厚度以及分流叶片等结构参数对叶轮的剪切应力分布和水力性能的影响.结果显示,叶片出口角度过大或过小都会导致泵内剪切应力的增大.叶片出口宽度与泵的扬程呈正相关,设计时需考虑叶片与蜗壳的间隙,避免影响泵内血液流动状态引起溶血.叶片厚度较小时,叶片表面及泵内剪切应力较大,适当增大叶片厚度可以有效降低叶片缘剪切应力分布.在增加分流叶片辅助泵扬程的同时,也会造