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电火花辅助铣削钛合金多能场建模及调控优化研究
1
作者
魏荣
徐默然
+2 位作者
李常平
李树健
李鹏南
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期393-409,共17页
钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法,但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究,导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题,基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能...
钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法,但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究,导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题,基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能场模型进行了调控优化研究,以提高钛合金加工的效率和质量。首先,确定了以电容、转速和电极宽度角为优化变量;然后,建立了热-力耦合的EDAM放电辅助温度和切削力模型;同时,基于响应曲面分析法分析了优化变量对EDAM加工特性的影响,以确定最优参数组合;最终,一系列钛合金EDAM实验验证了理论模型的准确性和优化结果的有效性。研究结果表明,通过理论模型对EDAM加工过程中的多能场的调控优化,EDAM的切削力和表面粗糙度比传统铣削(CM)降低了52.7%和80%。
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关键词
钛合金
电火花
辅助
铣削
多能场
热-力耦合模型
调控优化
原文传递
Cr12MoV钢电火花辅助铣削实验研究
被引量：
2
2
作者
李常平
黄磊
+2 位作者
李树健
李鹏南
高泰祖
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期44-51,共8页
以典型难切削金属材料Cr12MoV模具钢为研究对象,使用ABAQUS对其在电火花放电条件下温度场进行数值模拟,在不同进给率下对其进行传统铣削和电火花辅助铣削对比试验。借助高速摄像机、扫描电镜和测力计等设备,对其切削力特征、表面形貌和...
以典型难切削金属材料Cr12MoV模具钢为研究对象,使用ABAQUS对其在电火花放电条件下温度场进行数值模拟,在不同进给率下对其进行传统铣削和电火花辅助铣削对比试验。借助高速摄像机、扫描电镜和测力计等设备,对其切削力特征、表面形貌和刀具磨损进行了对比分析研究。结果表明,电火花辅助铣削的切削力比传统铣削降低28.57%~51.47%,表面粗糙度降低2/3。与传统铣削相比,电火花辅助铣削在降低切削力、提高表面质量和减少刀具磨损方面具有显著优势。
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关键词
CR12MOV钢
电火花
辅助
铣削
温度场
切削力
表面形貌
刀具磨损
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职称材料
镍基高温合金电火花辅助电弧高效铣削技术
被引量：
6
3
作者
武鑫磊
刘永红
+2 位作者
亓梁
赵莅龙
纪仁杰
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期366-375,共10页
镍基高温合金因具有独特的物理化学性能,在航空、航天和军事工业等领域得到了广泛应用。然而,国内外常用的镍基高温合金机械铣削方法存在着材料去除率低、成本高和刀具损耗大等问题。尤其用其加工航空航天领域的整体叶盘、涡轮盘、机匣...
镍基高温合金因具有独特的物理化学性能,在航空、航天和军事工业等领域得到了广泛应用。然而,国内外常用的镍基高温合金机械铣削方法存在着材料去除率低、成本高和刀具损耗大等问题。尤其用其加工航空航天领域的整体叶盘、涡轮盘、机匣、航天器连接框和航天器返回舱体等零件时,上述问题更加突出。针对这些问题,开展了镍基高温合金电火花辅助电弧高效铣削技术的研究工作。采用高纯石墨工具电极内冲液、外冲气的工作介质冲注方式,使用自行研制的电火花辅助电弧高效铣削数控机床,试验研究了不同工艺参数对加工镍基高温合金GH4169的材料去除率、电极相对损耗率、加工误差等工艺性能的影响关系,揭示了工件加工表面的微观结构特性。试验结果表明,加工镍基高温合金GH4169的材料去除率达11523mm^(3)/min,电极相对损耗率约为1.5%,加工成本远低于机械铣削。
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关键词
电火花
铣削
电
弧
铣削
电火花
辅助
电
弧
铣削
高温合金
材料去除率
原文传递
电火花辅助电弧高效铣削技术智能化 数控系统设计
被引量：
2
4
作者
武鑫磊
刘永红
+2 位作者
亓梁
信超
张澎鑫
《电加工与模具》
2022年第6期21-24,共4页
电火花辅助电弧高效铣削技术在高温合金、钛合金、不锈钢及铝基复合材料等高强、高硬、耐磨的传统难加工材料中得到了较好应用,在适当的工艺参数下,可达到较高的加工效率和较好的表面质量。针对电火花辅助电弧高效铣削技术,开展了智能...
电火花辅助电弧高效铣削技术在高温合金、钛合金、不锈钢及铝基复合材料等高强、高硬、耐磨的传统难加工材料中得到了较好应用,在适当的工艺参数下,可达到较高的加工效率和较好的表面质量。针对电火花辅助电弧高效铣削技术,开展了智能化数控系统的研究工作。该智能化数控系统主要包括数据实时采集模块、伺服运动智能控制模块、智能状态识别模块、数字孪生与远程监控模块、工艺参数数据库模块等,由云端服务器和本地机床端构成,有效提升了该技术的智能化程度。
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关键词
电火花
辅助
电
弧
铣削
数控系统
智能制造
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职称材料
题名
电火花辅助铣削钛合金多能场建模及调控优化研究
1
作者
魏荣
徐默然
李常平
李树健
李鹏南
机构
湖南科技大学机电工程学院
岭南大学机械工程学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期393-409,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(51905169,52275423,51975208)。
文摘
钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法,但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究,导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题,基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能场模型进行了调控优化研究,以提高钛合金加工的效率和质量。首先,确定了以电容、转速和电极宽度角为优化变量;然后,建立了热-力耦合的EDAM放电辅助温度和切削力模型;同时,基于响应曲面分析法分析了优化变量对EDAM加工特性的影响,以确定最优参数组合;最终,一系列钛合金EDAM实验验证了理论模型的准确性和优化结果的有效性。研究结果表明,通过理论模型对EDAM加工过程中的多能场的调控优化,EDAM的切削力和表面粗糙度比传统铣削(CM)降低了52.7%和80%。
关键词
钛合金
电火花
辅助
铣削
多能场
热-力耦合模型
调控优化
Keywords
titanium alloys
EDAM
multi-energy field
thermal-force coupling model
regulation optimization
分类号
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TG66
原文传递
题名
Cr12MoV钢电火花辅助铣削实验研究
被引量：
2
2
作者
李常平
黄磊
李树健
李鹏南
高泰祖
机构
湖南科技大学机电工程学院
韩国岭南大学机械工程学院
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期44-51,共8页
基金
国家自然科学基金(51905169,51775184,51975208)。
文摘
以典型难切削金属材料Cr12MoV模具钢为研究对象,使用ABAQUS对其在电火花放电条件下温度场进行数值模拟,在不同进给率下对其进行传统铣削和电火花辅助铣削对比试验。借助高速摄像机、扫描电镜和测力计等设备,对其切削力特征、表面形貌和刀具磨损进行了对比分析研究。结果表明,电火花辅助铣削的切削力比传统铣削降低28.57%~51.47%,表面粗糙度降低2/3。与传统铣削相比,电火花辅助铣削在降低切削力、提高表面质量和减少刀具磨损方面具有显著优势。
关键词
CR12MOV钢
电火花
辅助
铣削
温度场
切削力
表面形貌
刀具磨损
Keywords
Cr12MoV steel
EDM-assisted milling
Temperature field
Cutting force
Surface topography
Tool wear
分类号
V261.94 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
下载PDF
职称材料
题名
镍基高温合金电火花辅助电弧高效铣削技术
被引量：
6
3
作者
武鑫磊
刘永红
亓梁
赵莅龙
纪仁杰
机构
中国石油大学(华东)机电工程学院
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期366-375,共10页
基金
国家自然科学基金(51774316)
国家重点研发计划(2019YFE0105100)
+1 种基金
山东省重点研发计划(2019GGX104068,GG201809250219)
山东省高等学校优秀青年创新团队(2019KJB016)。
文摘
镍基高温合金因具有独特的物理化学性能,在航空、航天和军事工业等领域得到了广泛应用。然而,国内外常用的镍基高温合金机械铣削方法存在着材料去除率低、成本高和刀具损耗大等问题。尤其用其加工航空航天领域的整体叶盘、涡轮盘、机匣、航天器连接框和航天器返回舱体等零件时,上述问题更加突出。针对这些问题,开展了镍基高温合金电火花辅助电弧高效铣削技术的研究工作。采用高纯石墨工具电极内冲液、外冲气的工作介质冲注方式,使用自行研制的电火花辅助电弧高效铣削数控机床,试验研究了不同工艺参数对加工镍基高温合金GH4169的材料去除率、电极相对损耗率、加工误差等工艺性能的影响关系,揭示了工件加工表面的微观结构特性。试验结果表明,加工镍基高温合金GH4169的材料去除率达11523mm^(3)/min,电极相对损耗率约为1.5%,加工成本远低于机械铣削。
关键词
电火花
铣削
电
弧
铣削
电火花
辅助
电
弧
铣削
高温合金
材料去除率
Keywords
electrical discharge milling
arc milling
electrical discharge assisted arc milling
nickel-based superalloy
material removal rate
分类号
V261.94 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
原文传递
题名
电火花辅助电弧高效铣削技术智能化 数控系统设计
被引量：
2
4
作者
武鑫磊
刘永红
亓梁
信超
张澎鑫
机构
中国石油大学(华东)机电工程学院
出处
《电加工与模具》
2022年第6期21-24,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51774316)
国家重点研发计划项目(2019YFE0105100)
山东省重点研发计划项目(GG201809250219)。
文摘
电火花辅助电弧高效铣削技术在高温合金、钛合金、不锈钢及铝基复合材料等高强、高硬、耐磨的传统难加工材料中得到了较好应用,在适当的工艺参数下,可达到较高的加工效率和较好的表面质量。针对电火花辅助电弧高效铣削技术,开展了智能化数控系统的研究工作。该智能化数控系统主要包括数据实时采集模块、伺服运动智能控制模块、智能状态识别模块、数字孪生与远程监控模块、工艺参数数据库模块等,由云端服务器和本地机床端构成,有效提升了该技术的智能化程度。
关键词
电火花
辅助
电
弧
铣削
数控系统
智能制造
Keywords
electrical discharge assisted arc milling
CNC system
intelligent manufacturing
分类号
TG661 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
V261.94 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电火花辅助铣削钛合金多能场建模及调控优化研究
魏荣
徐默然
李常平
李树健
李鹏南
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
Cr12MoV钢电火花辅助铣削实验研究
李常平
黄磊
李树健
李鹏南
高泰祖
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
3
镍基高温合金电火花辅助电弧高效铣削技术
武鑫磊
刘永红
亓梁
赵莅龙
纪仁杰
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
原文传递
4
电火花辅助电弧高效铣削技术智能化 数控系统设计
武鑫磊
刘永红
亓梁
信超
张澎鑫
《电加工与模具》
2022
2
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职称材料
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