高压冷却下PCBN刀具切削高温合金表面残余应力分析及变质层成形机理

镍基高温合金是一种典型的难加工材料,在高温下具有优良的机械性能,广泛应用于航空航天、能源等领域。切削过程中,在切削力和切削热的共同作用下,工件材料发生严重的塑性变形,导致已加工表面残余应力和变质层分布不均匀,从而降低工件的疲劳强度,高压冷却润滑辅助加工技术可有效改善此问题。因此,研究高压冷却下GH4169切削表面残余应力和变质层具有重要的理论意义和实用价值。首先,对不同冷却压力下的温度、应力和残余应力进行仿真分析,采用X射线衍射法对不同冷却压力下的切削表面残余应力进行测量,分析冷却压力对切削表面残余应力的影响规律,并与仿真结果进行比较;其次,在残余应力结果分析的基础上,利用EDS和XRD观测GH4169已加工表面变质层与基体的微观组织结构并进行对比分析;最后,分析切削速度、进给量和冷却压力对已加工表面变质层厚度的影响。结果表明：已加工表面变质层的XRD衍射峰比基体的XRD衍射峰宽而低,说明GH4169已加工表面变质层出现了晶粒细化现象;在给定的参数范围内,随着切削速度、进给量的增大,变质层厚度也随之增加,但随着冷却压力的增大,减弱了由热-力耦合和塑性变形综合作用下而引起残余应力分布不均...     

三维复杂槽型铣刀片铣削温度场的计算机模拟

为研究三维复杂槽型铣刀片切削温度分布，在分析测温试验结果的基础上，依据传热学理论建立了数学模型，用Visual C 编制出刀具温度场计算的程序，可以得出三种不同刀片在每一种切削条件下切削不同工件材料的温度分布曲线图，为进一步研究三维复杂槽型铣刀片的切削机理和重构铣刀片槽型提供了依据。     

一步法在板料冲压成形性预测中的应用

介绍了一步法在板料冲压中的应用及其基本原理,并用该法对零件成形性进行预测。通过同增量法模拟结果的对比,表明这种方法具有较高的可信度,适用于零件前期设计和工艺参数设计阶段,对产品的成形性进行快速的评估。最后指出随着一步法技术的发展以及自身优势,对企业将有更广泛的应用前景。     

超重型切削过程硬质合金刀具高温力学特性

超重型切削过程中,刀具的高温失效是硬质合金刀具破损的主要形式之一。首先,通过理论分析、切削仿真及数学模型进行切削热产生过程分析,并研究切削温度对硬质合金刀具变形抗力的影响;然后,进行切削温度及材料高温硬度测量实验,实验结果验证模型有效,硬质合金和工件材料试块的硬度在1000℃时分别下降了28%和60%左右;最后,从刀具几何结构优化设计和复合涂层技术两方面提出超重型切削专用硬质合金刀具抗高温性能的提效措施,在5组切削参数下进行刀具寿命对比实验,优化设计的XF8刀具寿命是YT15刀具的2~5倍。研究结果可以为重型高效切削刀具技术的研究及推广提供借鉴。     

PCBN刀具切削高温合金锯齿形切屑形成机理

高温合金被广泛的应用于航空航天工业中,它是一种典型的难加工材料,切削过程刀具磨损严重。PCBN刀具作为一种超硬刀具材料在加工高温合金方面具有较大潜能,但由于PCBN刀具没有断屑槽,故断屑困难。因此研究切削参数以及刀具磨损对切屑形成的影响规律对推进PCBN刀具的应用具有重要的意义。通过试验研究切削参数和刀具磨损对切削力、切屑宏观状态和切屑微观参数(切屑剪切角、切屑厚度、齿高和齿间角)的影响规律。试验结果表明:当切削速度为97 m/min,切削深度为0.1 mm,进给量为0.14 mm/r时,切屑的宏观状态最佳。并根据试验结果,确定了绝热剪切带的位置和两个切屑锯齿形成的关系,进而建立了PCBN刀具切削高温合金GH4169的锯齿形切屑的形成机理模型:当刀具运动到某一点开始出现绝热剪切带,继续运动到下一点,形成一个锯齿,继续运动将出现下一个剪切失稳。     

二氧化硅表面化学镀银研究

通过二氧化硅(SiO2)表面硅烷偶联剂改性,继续以聚甲基吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,银氨溶液为银源,葡萄糖与甲醛为二元还原剂,对SiO2表面化学镀银工艺进行了研究。最佳镀银工艺条件为:当AgNO3/SiO2质量比为1:1,葡萄糖浓度为0.1 g/mL,反应温度为30℃,反应溶液pH值为13.5,能够获得较高导电率的SiO2镀银(SiO2-Ag)复合粒子,最高导电率为2564 S/cm。使用红外光谱、X射线衍射、热重分析和偏光显微镜等表征产物的物化性能,结果表明:PVP参与化学镀银反应,使SiO2-Ag的热失重变大。基于实验结果探讨了二氧化硅化学镀银的反应机理。     

典型钛合金切削层相变形成机理及其影响因素研究

为研究钛合金已加工表面相变机理及其影响因素,首先通过分析切削过程中切削刃对切削区域的作用机制,采用能量法建立结构参数、切削三要素与切削耗能的数值描述模型,结合Matlab对模型进行求解,获知进给量f的变化对钛合金切削耗能W的影响最大,切削速度vc次之,而切削深度ap最小;为验证描述模型的正确性,采用2种不同几何结构不同牌号的硬质合金可转位刀片对典型钛合金TC1、TC4、TA5以及合金钢30Cr Mn Si A在正常空冷和氩气冷环境下进行对比试验,试验结果与描述模型间的误差较小,有效证明了描述模型的正确性,同时明确了钛合金已加工表面相变形成机理,并揭示了其发展的规律性。研究可为钛合金的高品质加工提供数据支撑。     

位移电流和传导电流在激发磁场方面的异同

通过对运动点电荷的电磁场讨论,指出位移电流和传导电流以相同的形式激发磁场,但二者在数量级上有差异,在似稳条件下,位移电流激发的磁场为零.     

高速电主轴冷却系统试验研究

针对高速电主轴实际运行中主轴内部发热量大、温度升高等导致主轴热变形而影响电主轴加工精度问题,以某型电主轴为研究对象,通过仿真与试验结合的方法探究冷却系统冷却能力。阐述电主轴热态特性;分析螺旋和循环冷却系统的有限元仿真结果;进行冷却系统对比试验,验证仿真结果。结果表明:螺旋冷却系统稳态下整体冷却效果和冷却速率都优于循环冷却系统。研究结果为电主轴设计、优化与开发提供了一定的技术参考。     

波形刃刀片表面受力密度及应力状态分布规律

为进行三维复杂槽型铣刀片切削性能及槽型优选,针对哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片,进行表面受力密度分布规律及应力状态的研究.在已建立的铣削力数学模型的基础上,通过铣削力试验以及刀-屑接触面积的试验,建立波形刃铣刀片前刀面受力密度函数;对表面受力密度函数进行定量分析计算并进行三维图形表示,分析其分布规律;应用弹性力学方法对波形刃铣刀片进行应力状态分析,理论分析结果与铣刀片应力场分析结果吻合较好.该研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及槽型优化技术的研究奠定了理论基础.