选区激光熔化中飞溅行为的研究进展

选区激光熔化技术(SLM)被认为是极有前途的增材制造技术之一,但不可逆的溅射行为严重限制了SLM技术的应用。从粉末熔池演变、加工工艺优化和飞溅颗粒动态特征监测等方面,总结了SLM过程中飞溅行为的研究现状,分析了飞溅行为的产生机制,探讨了激光–粉末–熔池相互作用下的熔池演变情况,表明金属蒸气、Marangoni效应和伯努利效应是诱发飞溅的主要因素;讨论了加工工艺与飞溅行为的相互关系,表明通过优化工艺参数和改善打印环境以抑制飞溅是行之有效的方法;阐述了飞溅诱导缺陷的机理,并讨论了SLM过程的监测方法,表明单一信号的局限性会导致监测结果失准,多信号融合监测是提升精准性的重要方法之一。最后,针对飞溅行为存在的关键科学问题和技术难题,展望了SLM加工中飞溅行为的研究方向。     

TiN和TiAlN涂层刀具铣削铝锂合金表面质量试验对比研究

目的 比较TiN和TiAlN涂层刀具加工铝锂合金的切削性能和表面质量。方法 使用硬质合金、TiN涂层和TiAlN涂层三种刀具，对2198-T8型铝锂合金进行干式铣削试验。改变切削因素的水平，比较刀具磨损、铝锂合金的表面粗糙度、切削力和切屑形态。结果 铣削铝锂合金时，刀具主要磨损为粘附磨损，TiN涂层的粘附程度最低，硬质合金次之，TiAlN涂层表面粘附最严重，切削效能最低。粘附磨损严重影响铣削成形的表面粗糙度，并使铣削力增加。铣削速度是影响工件表面粗糙度的主要因素，通过提高铣削速度可明显降低材料的粘结程度，降低表面粗糙度与铣削力，TiN涂层在铣削铝锂合金时最小表面粗糙度可达到0.5 μm以下。在相同的切削参数下，TiN涂层断屑均匀，切屑表面较为光滑，切屑塑性变形最小。硬质合金刀具产生的切屑尺寸较短，切屑表面有少量带状条纹，TiAlN涂层刀具产生的切屑发生了严重的塑性变形。结论 与TiAlN涂层和硬质合金刀具相比，TiN涂层刀具在铣削铝锂合金时的切削效能最好，可以达到最好的表面粗糙度和加工效果。     

"导学案"在化学教学中有效尝试

一、什么是"导学案" 所谓"导学案"即根据学生现有知识、自学能力水平和教学、考试的要求,编制出指导学生每一课时的助学方案,称之为"导学案".通常要提前2～3天印制完成,发放到学生手中.学生借助"导学案"自主学习,初步掌握基础知识、概念、理清知识线索,并尝试用掌握的知识解答"学案"中的问题,进行自我能力训练或讨论交流,并在"学案"上作相关的学习记录.学生能自主完成的内容,就可以先学习掌握;剩余部分在课堂教学讨论中解决,从而提高课堂教学效率.它具有"导读、导听、导思、导做"的作用.     

复合形法在切削参数优化中的应用

切削参数的优化选取对劳动生产率、加工成本、加工精度等起着重要的作用。通过对切削加工理论的研究,建立了最大生产率、最低成本和最大利润率单目标切削参数优化数学模型;阐述了优化切削参数的约束条件。基于复合形法,详细的对车削中单工序切削参数优化展开讨论,给出了切削参数优化实例。     

基于选区激光熔化316L不锈钢晶粒生长的仿真分析

目的 针对选区激光熔化成形316L不锈钢的晶粒生长行为难以被观测且观测成本高的问题,预测不同激光功率(P)、扫描间距(h)下选区激光熔化成形316L不锈钢的晶粒类型、尺寸大小及生长角度,探究不同P–h组合对晶粒生长行为的影响规律。方法 基于元胞自动机模型,采用全因子法设计16种P–h组合,从微观尺度模拟不同成形面316L不锈钢的晶粒生长变化情况,并对模拟结果进行数据统计分析。结果 在平行于激光扫描方向的xy平面上,分布着大量晶粒直径小于60 μm的等轴晶;而在垂直于激光扫描方向的xz、yz平面上,晶粒直径大于120 μm的柱状晶分布得更多。随着扫描间距的增大,xz、yz两平面上的平均晶粒尺寸不断减小,而xy平面上的平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势。当P=150 W、h=0.18 mm时,xy平面上的平均晶粒尺寸最小,绝大部分晶粒直径小于20 μm,晶粒生长角度均匀分布在0°~90°,没有出现晶粒生长向大角度偏移聚集的现象。结论 不同P–h组合能够通过改变熔池凝固时的冷却速率对选区激光熔化成形316L不锈钢的晶粒生长行为产生显著影响,在较低的激光功率下,适当提高扫描间距能够有效细化晶粒,减少晶粒生长向大角度偏移聚集的现象。     

智能刀具选择系统建模与编码技术研究

介绍了智能刀具选择系统所应用的关键技术:特征建模技术、编码技术.使用本刀具选择系统,可以对刀具信息进行有效管理,能够根据工艺特征等条件选择出适合加工的刀具.该系统通用性强、使用灵活,具有良好的开放性,可大幅提高刀具选择的效率.     

自由曲面微铣刀加工路径建模与仿真

为提高微小自由曲面数控加工精度与效率,对选择高效的自由曲面微铣刀加工路径进行了研究和讨论。在UG软件中,不同的加工模式对于自由曲面可得到不同的加工路径。首先,建立自由曲面模型并选定加工参数;然后,选用三种不同的加工方法,分别跟随周边、单向和往复,对三种加工路径进行铣削加工编程与仿真,分析了不同加工路径过切量与欠切量的结果,并对每种路径的加工时间进行了比较;最后,根据仿真及分析结果确定了具有较好加工精度和高效的加工路径。仿真结果表明,单向方式的加工路径可获得最小过切量,而往复加工路径可获得最小的欠切量。在加工时间方面,三种加工路径跟随周边、单向和往复的铣削时间分别为53s、115s和65s。通过对三种路径的分析与比较,选择高效的加工路径,帮助提高生产效率和加工精度。     

微细铣削不锈钢310S表面完整性试验研究

目的揭示微细铣削下的切削深度ap、进给量f、切削速度v对不锈钢310S表面完整性的影响规律,为优化不锈钢310S的切削工艺提供参考。方法基于响应曲面方法,采用涂层硬质合金微直径铣刀,对不锈钢310S进行了铣削加工试验,对表面粗糙度、表面形貌和显微硬度的数据和信息进行采集并分析,进行多元非线性回归,建立了表面粗糙度Ra与切削参数之间的映射关系,对多元回归方程进行了显著性检验。结果得到切削参数ap、v、f显著度分别为0.099、0.620、0.011。基于曲面响应法的试验数据及数学模型,直观地绘制了ap、v、f对表面粗糙度Ra、表面形貌和显微硬度的影响规律图。结论在一定的切削加工参数范围内,进给量f对微细铣削不锈钢310S表面粗糙度Ra的影响最显著,其次是切削深度ap,切削速度v的影响最小。表面留有摆线状加工痕迹,顺铣侧的残留物分布多于逆铣侧。切削深度ap对310S试件表层显微硬度的影响最显著,其次是切削速度v。减小进给量f是降低不锈钢310S表面粗糙度的有效加工方法。     

刀具管理系统技术研究

给出了刀具信息管理系统的总体设计和规划,阐述了各功能模块。使用本系统,可以对刀具信息进行有效管理,能够根据工艺特征等条件选择出适合加工的刀具以及给出优化的切削参数。该系统通用性强、使用灵活,具有良好的开放性,可大大提高刀具选择及确定切削参数的效率。     

优化化学教学效果巧妙运用情景创设

新课程目标向教师提出了基础教育下全面素质教育的实质性内容和具体要求.目标是以建构主义理论为指导,促成学生的全面发展和终身学习为目的.在这样的背景下,如何引导学生主动积极地学习是高中化学课堂教学的有效实施的关键,高中化学课堂教学中,合理地创设教学情景,引导学生积极主动地学习,是学生主动构建自身发展所需要的化学基础知识和基本技能的关键.本文将通过对化学新课程标准进行剖析,总结化学教育多种情景创设的灵活运用,以期能起抛砖引玉之功.