钛合金超声椭圆—低频扭转复合振动攻丝实验研究.pdf
《钛合金超声椭圆—低频扭转复合振动攻丝实验研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钛合金超声椭圆—低频扭转复合振动攻丝实验研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 鄢春根,成飞,王志强 伊斯卡公司硬质合金切削工具专利分析 中国钨业,():程剑兵 钨钴类超细硬质合金刀具及其切削性能研究 北京:北京理工大学,林晨光 中国超细晶粒 硬质合金研究进展 稀有金属,():邹伶俐 多弧离子镀制备纳米多层 涂层的性能研究 机械工程师,():刘辞海 硬质涂层的耐磨性和切削性能研究 广州:广东工业大学,余金川,蒋道顺 一种加工高温合金整体硬质合金钻头:中国,第一作者:师润平,博士,研究员,贺州学院人工智能学院(现代产业学院),广西壮族自治区贺州市 :,(),基金项目:中央引导地方科技发展资金();河北省高等学校科学技术研究项目();河北工业职业技术大学博士基金资助()收稿
2、日期:年 月钛合金超声椭圆低频扭转复合振动攻丝实验研究韩凤起,张德远河北工业职业技术大学智能制造学院;北京航空航天大学机械工程及自动化学院摘要:为提高 钛合金小螺纹孔的攻丝效率,通过研制双弯复合超声椭圆振动换能器并进行超声椭圆低频扭转复合振动攻丝实验,探讨了超声椭圆振动攻丝的特点以及低频扭转振动参数对复合振动攻丝的影响。实验结果表明,与低频扭转振动攻丝相比,复合振动攻丝在所选参数范围内能够降低约 的攻丝扭矩,且在保持攻丝扭矩基本不变的前提下加工效率提高约 倍;低频扭转振动的净切削量越小,回退量越大,主轴转速越低,复合振动攻丝中超声椭圆振动发挥的作用越明显。关键词:振动攻丝;低频扭转振动;超声椭
3、圆振动;复合振动;攻丝扭矩中图分类号:;文献标志码:,:,:;?引言钛合金的密度小,比强度和比刚度高,具有良好的抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能,是一种新型的、有发展潜力和应用前景的结构材料 ,在航空航天、兵器、海洋工程、汽车工业、石油化工、生物医用材料以及日常消费品等领域得到越来越广泛的应用 。然而,切削加工钛合金时切削温度高,主切削力小而背向力大,加工表面易生成硬脆变质层,黏刀现象严重 ,相对加工性能只有 钢的 ,是典型的难加工材料 ,其小螺纹孔的攻丝加工尤其困难。振动切削在难加工材料加工以及普通材料的难加工工序(如小直径精密深孔、小直径精密攻丝)中工 具 技 术具有良好效果 。
4、部分研究 针对不锈钢、钛合金、高温合金、复合材料和淬火钢等难加工材料开展了低频振动攻丝实验,结果表明,低频扭转振动攻丝能够显著降低攻丝扭矩,提高丝锥使用寿命和螺纹精度。超声振动技术实现难度相对较大,在攻丝中应用较少。开展的钛合金纵向超声振动攻丝实验结果表明,与普通攻丝相比,超声振动攻丝能够明显降低攻丝扭矩,而且螺纹孔越小,扭矩降低的效果越明显。等 进行了不同涂层丝锥超声纵向振动攻丝实验,结果表明,超声振动攻丝能够有效提高螺纹质量。超声椭圆振动切削技术最早在 年由日本学者社本英二和森?俊道提出 ,经过不断发展,在难加工材料切削方面,该技术在几乎所有的切削性能指标上都被证明优于单向超声振动切削 。
5、众多研究表明,超声椭圆振动在车削 、镗削 、铣削 、钻削 及铰削 等工艺中均表现出良好效果,能够显著降低切削力,提高加工精度。虽然低频扭转振动攻丝应用于钛合金能够显著降低攻丝扭矩,但需保证较小的净切削量、较大的回退量和较低的主轴转速,导致加工效率偏低。为进一步提高钛合金的攻丝效率,本文提出超声椭圆低频扭转复合振动攻丝方式,通过将超声椭圆振动和低频扭转振动复合应用于攻丝加工,充分发挥两种振动方式的优势,以获得更好的工艺效果,并进行了变参数复合振动攻丝实验,为其进一步的研究和应用提供参考。?超声椭圆振动切削机理超声椭圆振动切削是将超声椭圆振动附加于切削刀具或加工工件,使刀尖相对加工工件按椭圆轨迹进
6、行振动。如图 所示,当刀具在切削方向的最大椭圆振动速度大于切削速度时,为分离型超声椭圆振动切削,能够实现高频间歇性振动切削。图 超声椭圆振动切削过程在此情况下,每个振动周期中刀具仅有少部分时间进行切削,其他时间刀具与切屑和工件分离,切削力为 ,超声椭圆振动切削的平均切削力会明显降低。同时,因为切削过程中不仅刀具前刀面会与切屑分离,而且刀具后刀面与工件也分离,这样可使切削液进入切削区充分润滑且冷却刀具 ,从而进一步降低切削力,并提高刀具寿命。钛合金攻丝的主要问题是由于材料弹性模量小,造成已加工表面回弹量较大,对后刀面的挤压和摩擦较大,从而攻丝扭矩较大。如果使丝锥端部在垂直于丝锥轴线的平面内产生椭
7、圆振动,那么在攻丝过程中的任意瞬间必然只有部分刀齿的后刀面与工件接触,从而减小接触面积,降低摩擦扭矩。而且,丝锥前、后刀面与切屑和工件之间周期性分离间隙的出现也有利于提高切削液的润滑效果,降低切削力和提高刀具寿命。?实验系统及基本条件实验系统组成如图 所示,双弯复合超声椭圆振动换能器安装在低频扭转振动攻丝机的主轴上。在攻丝机的工作台上安装浮动工作台,用于消除丝锥和底孔的对中误差对攻丝的影响。浮动工作台上固定 测力仪,在测力仪上固定工件。图 实验系统双弯复合超声椭圆振动换能器结构如图 所示,丝锥被抱紧在换能器头部孔内,在双向弯曲压电陶瓷堆的激励下,通过变幅杆使丝锥端部输出椭圆振动。在后盖和夹持柄
8、之间采用聚四氟乙烯垫片隔振,防止工作过程中夹持柄发生振动。通过如图 所示的超声振动驱动及控制系统,能够调节双路超声驱动电源的频率、相位差和输出电压,从而调整换能器超声椭圆振动的振幅、振动形式和振动方向。磨平丝锥头部,利用 倍工具显微镜可观察到丝锥磨平端面上某点输出的振动形式和振幅。调整超声振动驱动及控制系统,当换能器工作在 时,丝锥头部端面输出的椭圆振动 年第 卷 的双向振幅均约 ,工作状态良好,本次实验换能器均工作在此状态下。实验其他条件见表 。图 双弯复合超声椭圆振动换能器结构表 基本实验条件丝锥直径丝锥类型工件材料底孔切削液 高速钢标准机用直槽丝锥钛合金 通孔蓖麻油?实验结果及讨论?超声
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钛合金 超声 椭圆 低频 扭转 复合 振动 实验 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。