晶须CaCO3和PTFE填充聚醚醚酮复合材料的摩擦学性能

用MM200磨损试验机和45钢环配副,研究不同含量碳酸钙(CaCO3)晶须和10%的聚四氟乙烯(PTFE)共同填充聚醚醚酮(PEEK)复合材料的摩擦磨损性能,用扫描电镜观察磨损表面形貌并分析磨损机理。结果表明,随着复合材料中晶须含量增加,摩擦系数持续降低,最低可降到纯PEEK的1/2;复合材料的磨损率随晶须含量的增加先大幅度减小后又缓慢回升,当晶须含量为15%-20%时,磨损率降至3.3×10-7mm3/Nm,仅为纯PEEK的3.6%,20?CO3/10%PTFE/PEEK综合摩擦学性价比较好。CaCO3晶须增强PEEK减少了复合材料在摩擦过程中摩擦副表面粘着和剥层,阻止基体树脂的热塑性变形,同时PTFE的优先粘着转移使得复合材料在对偶件表面形成连续、均匀的转移膜,两者协同有效降低摩擦系数和磨损率,提高材料的摩擦学性能。     

难加工材料的高速铣削研究进展

目的 分析难加工材料在高速切削过程中的基本形式及其特点,归纳总结现有的高速切削理论及现象。方法 主要从难加工材料的实验现象和仿真出发,分析高速加工机理,将现有高速铣削方法及其进展进行解析。结果 高速切削在宏观领域的研究主要集中在切屑的形成与刀具磨损,而在微观加工领域,主要研究材料属性及微观结构对于加工的影响。结论 从研究趋势上看,对宏观加工模型和微观理论分析的研究均有进展,但对微观模型的研究逐渐成为了近年来的研究热点。     

难加工材料铣削力预测研究进展

为了降低难加工材料铣削过程中的加工变形,改善表面加工质量,对加工过程中的铣削力进行预测是必须的。从难加工材料特性及实验现象出发,分别针对端铣刀和球头铣刀将现有铣削力预测方法及其进展进行解析。从现有的研究分析,对于端铣刀铣削力的研究主要集中于切屑形成、最小能量与斜角切削机理,而对于球头铣刀,主要研究微元切削力、刀具接触区域与切屑流动方向对预测结果的影响。从研究趋势上看,对端铣刀和球头铣刀铣削力预测模型理论的研究均有进展,但对铣削过程中状态参数的研究逐渐成为了近年来的研究热点。     

电路板复合材料微小孔加工技术

介绍树脂基复合材料印刷电路板的机械钻削和激光钻削微小孔加工技术,分析了影响钻削质量的因素以及加工过程中易出现的各种缺陷和改进措施。机械钻削微小孔时,轴向力和切削扭矩是导致各种加工缺陷的主要因素,低进给量、高主轴转速可明显提高钻削质量。激光钻削时,选择合适的激光功率及减少激光照射时间可提高钻削质量。     

热作模具修复层表面滚压加工研究进展

热作模具因工作环境恶劣,在服役过程中易出现失效,造成资源浪费和成本升高。热作模具修复工艺可以延长其使用寿命、提高生产效率,修复层需经加工才能在表面质量和尺寸精度上满足使用要求。滚压加工是一种经济高效的光整强化工艺,通过滚压工艺可以提高热作模具修复层力学性能和使用性能,对热作模具修复层滚压加工的研究逐渐成为当前的研究热点。介绍了热作模具常见的失效形式和性能要求,从修复预处理、修复方法、修复后处理三方面概述了热作模具修复工艺研究现状,综述了修复层滚压加工研究现状,分析了传统滚压存在的问题,对滚压工艺的发展和热作模具超声滚压研究进展进行了介绍。在此基础上,对热作模具修复层的超声滚压加工研究进行了展望。     

碳纤维/树脂基复合材料高速铣削的刀具磨损机理

采用涂层(Ti CN,Ti Al N)与无涂层超细晶粒硬质合金立铣刀对碳纤维/树脂基复合材料进行高速铣削试验,研究了刀具后刀面磨损带扩展及刀具磨损规律,并探讨了切削力、毛刺随着刀具磨损的变化趋势,观察了刀具的微观磨损形貌,分析了刀具的磨损机理。结果表明:在相同的切削条件下,无涂层刀具的后刀面磨损量及切削力最大,毛刺扩展严重,后刀面主要发生磨粒磨损,由于黏着磨损和氧化磨损对切削刃的弱化作用,主切削刃发生了微崩刃;Ti CN涂层刀具后刀面主要发生磨粒磨损,并伴随有黏着磨损和轻微的氧化磨损,失效形式为剥落和微崩刃;Ti Al N涂层刀具的后刀面磨损量及切削力最小,毛刺扩展缓慢,更适合碳纤维复合材料的加工。其后刀面主要发生了磨粒磨损,其失效形式为剥落。     

航空铝合金7075-T651高速铣削锯齿形切屑的形成机理研究

目的分析航空铝合金高速铣削锯齿形切屑的形成过程及机理,为提高工件表面质量、延长刀具使用寿命提供理论依据。方法考虑航空铝合金在高速铣削过程中铣削厚度变化的特点,选用合理的本构模型及材料断裂准则,将三维铣削简化为二维变厚度的正交切削热力耦合有限元模型,对锯齿形切屑的形成过程进行有限元模拟,并经铣削试验验证有限元模型的准确性。结果在2～16 m/s的切削速度范围内,铣削力、切削温度、锯齿形切屑形貌均得到了准确的仿真。随着切削速度的增加,切屑厚度、切屑连续部分高度和剪切带间距都有减小的趋势,相反,剪切角随切削速度的增加而增大。切削速度为16m/s时,锯齿形切屑在切屑厚度较大的一侧出现,并随着切屑厚度减小而逐渐消失,变为均匀带状切屑,准确仿真了切削厚度变化下锯齿形切屑形貌。结论提出考虑剪切带宽度变化的三阶段锯齿形切屑形成模型,通过剪切带内外的应变、应变率和温度的变化分析了绝热剪切过程,并使用分割强度比参数量化锯齿形切屑应变程度,控制锯齿形切屑形态。     

球墨铸铁消失模铸造涂料的研究进展

耐火涂料作为铸造工艺中十分重要的因素,涂料的性能优劣直接影响到铸件的质量。消失模铸造涂料存在透气性差、高温强度低、剥离性较差等性能缺陷,将对铸件品质产生较大影响,因此涂料配方优化和涂层对铸件品质影响分析已成为当下研究的热点。考察球墨铸铁消失模铸造涂料性能缺陷,分析了球墨铸铁件消失模铸造对涂料的要求,探讨了球墨铸铁消失模铸造涂料配方及工艺、涂料性能、涂料对球墨铸铁件品质的影响,提出了球墨铸铁消失模铸造涂料的研究方向。     

La2O3改性树脂基制动材料的摩擦学性能

通过定速摩擦试验、CHASE摩擦试验及磨损表面形貌观察等方法探讨La₂O₃含量对稀土La₂O₃改性树脂基制动材料的摩擦磨损性能、抗热衰退性能与恢复性能的影响。定速摩擦试验结果表明,制动材料中添加适量La₂O₃可有效提高其摩擦因数,降低其磨损率,同时还可增加其摩擦因数的稳定性;其中,添加20% La₂O₃试样的综合摩擦学性能为最优。CHASE摩擦试验结果表明,La₂O₃的加入可有效提高复合材料的抗热衰退性能与恢复性能。     

碳纤维复合材料的钻削研究进展

碳纤维复合材料(CFRP)的高比强度、比硬度、耐高温、耐化学腐蚀等一些优良特性,使这种新型复合材料在航天、航空、船舶、建筑等领域的应用不断扩大,在CFRP的加工中,孔加工最为常见(约占60%)。本文主要对国内外一些碳纤维复合材料的钻孔加工实验理论研究进行总结,着重分析各因素对钻孔质量及刀具磨损的影响规律,展望了CFRP钻削加工的发展方向。