基于螺旋面钻头振动钻削实验研究及机理分析

通过振动钻削实验装置,采用普通麻花钻和螺旋面钻头在不同的振动钻削参数下对高温合金和碳钢进行振动钻削实验,分析基于螺旋面钻头普通钻削和轴向振动钻削条件下不同的断屑效果.并针对钻削中轴向钻削力和扭矩进行实验研究和理论分析,研究普通麻花钻和刃磨螺旋面麻花钻对加工过程的不同影响.实验结果表明:与普通钻削所得的切屑比较,振动钻削有利于断屑,切屑体积小,排屑顺畅;复杂螺旋面振动钻削中轴向力与扭矩比普通麻花钻小,其轴向力的变化过程也比普通麻花钻平稳.     

基于灰色关联分析的颅骨微创小孔多目标钻削参数

基于脑深部刺激套管电极的穿刺要求，本研究采用直径3 mm高速钢麻花钻头作为微创骨孔钻削工具，以成年猪颅骨为钻削对象，建立辅助函数，以灰色关联度和切屑容积系数为颅骨钻孔质量的评价指标，优化颅骨微创小孔的钻削参数。结果表明：对于直径3 mm的高速钢麻花钻头，当进给速度为30 mm/min、主轴转速为600 r/min时，具有最高的灰色关联度值0.906 925 54,灰色关联度响应图表明主轴转速相对于进给速度对钻削力和钻削温度的影响更为显著；该钻削参数组合下，切屑为螺旋短屑，其切屑容积系数为35.71,处于合适范围。     

枪钻加工的排屑故障及处理对策

枪钻深孔钻削中的排屑问题是目前仍存在的一个技术难题,为防止切屑堵塞,造成钻头折断,降低产品制造成本,分析了排屑故障产生的原因,研究表明及时修磨磨损的切削刃,保持刀具各表面良好的表面质量,保证钻套与工件的良好配合,防止钻削过程中的震动,以及选择良好的深孔零件材质,合理的切削液供油压力及流速,合理改变切削刃的形状和几何参数,可有效保证枪钻在深孔加工中排屑通畅.     

纯铁切屑形成特征及影响因素研究

采用正交切削试验,研究了纯铁材料在不同切削速度下切屑形成特征及变形机理,开展了刀具前角、切削用量、冷却润滑方式等切削工艺参数对纯铁切屑变形规律的影响试验.结果表明,纯铁切屑呈现显著的剪切滑移变形特征,切削工艺参数仅对切屑中晶粒的变形程度产生影响;低速切削时切屑在前刀面上具有"滑-停-滑"现象,晶粒破碎严重,而高速时停留现象减小甚至消失,晶粒呈拉伸状变形;随着切削速度和刀具前角的增加,切削力、切屑变形系数显著减小,切削力则随进给量的增加而增加,但切屑变形系数则呈减小趋势;相同切削用量时,水冷方式下切削力和切屑变形系数最小,而干切时最大.试验结果对纯铁材料选择合适的工艺参数以改善其加工性能具有重要的参考意义.     

振动切削中应力波传播的有限元分析

通过有限元分析验证了在振动切削时冲击载荷的作用极大的影响着切屑的形成,刀具与切屑的冲击作用使得切削加工区域的应力波不断产生并传播,正是应力波的反复作用使得切削区内的金属疲劳不断产生微裂纹和裂纹.从而表明了振动切削加工方法有利于微裂纹的萌生与扩展,并降低了刀-屑间的摩擦,使切削力降低,加工精度提高.     

难加工材料GH4169深孔钻削机理的研究

该文分析了GH4169材料的切削加工性、化学成分、物理性能,介绍了深孔钻削加工的特点。采用错齿内排屑深孔钻削刀具,选用不同钻削工艺参数进行深孔钻削试验,分别分析刀具失效形式、铁屑形态及形成原因。最终确定了合适切削参数以及刀具材料。发现粘接磨损和磨粒磨损是刀具磨损的主要形式,短锥形螺旋切屑是理想切屑形态。     

可转位刀片加工1Cr18Ni9Ti的切屑处理研究

利用具有不同槽形参数和几何设计特点的四种新型可转位硬质合金刀片（ＣＮＭＧ１２０４０８－ＱＭ，ＣＮＭＧ１２０４０８，ＤＮＭＧ１５０６０８－１５，ＳＮＭＧ１２０４０８－Ｖ１）进行了４５号钢和奥氏体不锈钢ＩＣｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ的切屑处理对比研究。考察了难加工材料力学性能对切屑厚度、切屑卷曲和切屑折断的影响．分析了加工ＩＣｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ时能实现有效切屑处理的适宜的刀具几何参数和断屑槽型。     

可转位刀片加工1Cr18Ni9Ti的切屑处理研究

利用具有不同槽形参数的几何设计特点的四种新型可转位硬质合金刀片（ＣＮＭＧ１２０４０８－ＱＭ，ＣＮＭＧ １２０４０８，ＤＮＭＧ １５０６０８－１５，ＳＮＭＧ １２０４０８－Ｖ１）进行了４５号钢和奥氏体不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的切屑处理对比研究，考察了难加工材料力学性能对切屑厚度、切屑卷曲和切屑折断的影响。分析了加工１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ时能实现有效切屑处理的适宜的刀具几何参数和断屑槽型。     

带圆弧型卷屑槽刀具的直角干切削动态传热模型

分析了带圆弧型卷屑槽刀具在正交干切削加工过程中切削热的产生及分布，建立了剪切功分析模型和切屑动态传热模型，并结合刀具传热模型，得出了摩擦热在切屑和刀具间的能量分配比Ｒｆ和切屑、刀具内动态温度分布的理论计算方法。     

冷却润滑方式对CFRP/Al叠层钻孔质量及轴向力的影响

为了探究碳纤维复合材料(CFRP)/铝合金(Al)叠层钻孔时不同冷却润滑方式对刀具磨损、钻削轴向力和钻孔质量的影响,进行了微量润滑和干式钻削条件下的钻孔实验。通过建立积屑瘤存在时CFRP钻削模型,揭示了影响轴向力诸因素的内在联系,解释了钻削CFRP层轴向力随加工孔数增加而逐渐变大的原因,分析了CFRP切屑分离原理和叠层制孔质量数据。结果表明:积屑瘤通过改变横刃实际工作长度、积屑瘤夹角、主切削刃摩擦角以及碳纤维实际剪切面上应力状态来影响CFRP钻削轴向力;积屑瘤存在时两种冷却润滑方式下CFRP总钻削轴向力的差异主要来源于横刃处的差异。采用干式钻削方式加工CFRP/Al叠层更易形成积屑瘤,连续加工时CFRP层高硬度的碳纤维挤压刀刃导致积屑瘤较软段不断生长脱落,是影响钻孔质量的重要原因;相比干式钻削,采用半程微量润滑方式加工CFRP/Al叠层能获得更好的钻孔质量。     

切屑的控制

在金属加工中获得的切屑,其形状是多种多样的.由于现代切削技术的提高,切削速度已达到了很高的水平,切削条件很恶劣时,常常会产生大量"不可接受"的切屑.切屑的失控,将会影响自动车床或数控机床的正常生产,损坏刀具和划伤已加工表面,更有甚者,会直接影响到操作者的人身安全.因此,有必要对切屑的卷曲和断屑方法进行研究、探讨,以便对切屑形态进行有效地控制.     

钛合金小直径深孔的振动钻削研究

钛合金的小直径深孔的钻削是机械加工中的难题之一。采用低频轴向振动钻孔方法解决了这个难题。本文主要就钛合金小直径深孔的振动钻削的刀具设计、断屑排屑、加工质量等进行了研究。     

矩形槽切削的切削力及切屑横向变形的研究

本文指出,矩形槽切削时的切削力可以看成由三部分组成:a、刀具主切削刃作直角自由切削产生的切削力;b、刀具副切削刃产生的切削力;c、切屑横向变形引起的切削力。通过分析表明,矩形槽切削时,切削力较自由切削时大的主要原因是由于切屑的横向变形受到限制而产生附加应力场,造成流屑过程中切屑两侧与工件已切槽侧壁发生严重摩擦所致,而刀具副切削刃产生的切削力几乎是可以忽略的。     

深析群钻在不锈钢钻削中的应用和改良方法

本文主要针对中小型企业或工厂技术人员在对不锈钢钻孔时多采用高速钢麻花钻头,而出现的如：钻头容易烧掉、钻头切不进、排屑难和生产效率差等问题。如何通过修磨改变原有钻买切削几何角度（群钻）来克服这些问题,从而达到加工要求,降低购买专用钻头的费用开支。     

切屑与刀具前刀面摩擦系数的实验研究

研究金属切削过程中切屑和刀具前刀面之间的摩擦现象,找出其变化规律,对了解和控制金属切削刀具的磨损过程及磨损速度,以提高刀具耐用度,具有十分重要的意义。刀具前刀面上的切屑与刀面之间的摩擦条件,比一般机械磨损过程要严酷得多:首先,切屑与前刀面之间的压力很大(可达1.96～2.94GPa以上),加之摩擦速度高,会产生大量的切削热,形成很高的切削温度。因而,在距切削刃一定范围内,切屑底部的金属要和刀具前刀面产生粘结。在粘结区域内,切屑与刀具前刀面的摩擦就不再是一般的外摩擦,而是粘结部份和上层金属之间的相对滑移,即内摩擦过程。所以,切屑与     

振动钻削切屑长度控制和最佳i值范围

振动钻削在科研和生产中的应用越来越广泛振动钻削要解决的主要问题是控制钻屑的长度详细分析了计算切屑长度的方法以及重迭系数ｉ在不同范围取值对断屑效果产生的影响及其原因，指出无论是否存在相位差都有利于钻屑的折断     

加工工艺参数对碳纤维增强复合材料层合板制孔质量的影响

为了研究不同的钻孔参数对制孔质量的影响,本文采取五种不同顶角的刀具(90°、118°、140°、160°、180°)以及不同进给速度对碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics)层合板进行钻削实验,将钻孔参数与制孔质量的关系进行拟合,建立了基于分层因子的评价方法,并由此开发一种CFRP钻孔工艺参数知识库系统。通过对不同顶角钻头的轴向力-时间曲线、进给率/顶角-轴向力拟合关系图进行分析,并对比不同顶角钻头的扫面电子显微镜(SEM)图象,发现：钻头顶角越大,进给率越大则钻削轴向力越大,出口分层缺陷越严重;钻削参数为小顶角、低进给时,出口质量更优异。     

陶瓷刀具高速车削GH4169高温合金切屑实验

针对陶瓷刀具WG300车削高温合金GH4169,设计了车削加工实验,利用扫描电镜（SEM）图和能谱分析（EDS）图对产生的切屑的形态和元素进行研究,得到了切削速度对切屑的影响规律,观察到刀具和工件在切削过程中发生元素的扩散现象.随着切削速度的增加,切屑出现显著的锯齿状,其成分中C的质量分数增多,Al和O元素没有显著变化,表明刀具中的Al2O3较为稳定.该研究对陶瓷刀具加工过程中的切削速度的选择具有指导和参考意义.     

应用MCEWMA控制图监视刀具磨损过程

为了有效地利用控制图技术,用指数加权滑动平均方法,对由于刀具磨损导致轴尺寸精度呈线性趋势变化进行预测,提出了应用MCEWMA控制图监视刀具磨损过程.在刀具使用期内,将刀具磨损及由刀具磨损带来的随机波动视为共同原因,对生产过程进行监视,避免了使用传统控制图时,产生频繁报警的弊端.最后,运用具体例子,说明控制图参数选择准则.     

低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型建立研究

分析了低频周向振动钻削切削力,基于控制原理的思想建立了低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型,提出低频周向振动钻削时激振器输出振幅与钻头振幅之间的关系,为周向振动钻削系统设计和振动参数选择提供理论支持.