颗粒增强金属基复合材料的加工现状

颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)具有优良的综合物理机械性能,属于难加工材料之一,也是国内外切削领域研究的重点.目前该类材料的加工方法主要采用普通切削加工和非常规机械加工两大类.本文主要介绍PRMMCs加工技术的进展,不同加工方法的适应性及其亟待研究解决的问题, 以期对该领域的课题研究与成果应用提供参考.     

高速切削加工研究工作回顾

由于生产率和精确度高以及表面加工质量好,高速加工技术已成为一种先进制造技术.本文综述了近十年来上海交通大学在高速加工技术方面的研究工作,主要包括:通过优化刀具几何结构、刀具涂层优选和高性能涂层研发等研究,开发新型高速切削刀具;通过评估典型难加工材料的切削加工性能,系统研究难加工材料的高速切削加工机理;采用有限元方法对高...     

高温合金材料特性及加工技术进展

高温合金是航空航天、运输、航海及核电工业领域必需的金属材料,特别是镍基高温合金的发展为我国航空发动机性能的提升起到了重要意义.高温合金的切削加工性能较低、加工效率不高也一直制约着航空航天以及其它工业领域的发展.本文从高温合金的材料特性、切削加工特点以及切削加工工艺等方面进行研究,在此基础上对加工高温合金新的冷却方式和条件进行探讨,以期为高效高质量加工高温合金提供参考依据.     

速度效应对淬硬钢最小切削厚度的影响

塑性材料加工中,存在一个最小切削厚度,当切削加工中实际有效切削厚度小于工件材料的最小切削厚度时,将造成刀具与工件无法正常切削,而主要以滑擦为主,此时加工精度很难保证,确定材料的最小切削厚度对提高工件的加工质量及精度具有重要意义.针对以上问题以淬硬钢Cr12Mo V材料为研究对象,提供了一种确定工件材料最小切削厚度的试验方法,并通过提供的试验方法,确定了淬硬钢Cr12Mo V(58 HRC)不同切削速度下的最小切削厚度值,试验结果表明:在所选的速度范围内,热软化效应对淬硬钢Cr12Mo V(58 HRC)成屑机制的影响大于应变率效应的影响,淬硬钢Cr12Mo V(58 HRC)最小切削厚度值的确定,为汽车覆盖件模具精加工余量的选取提供了理论依据.     

位错理论在金属切削中的应用

位错理论已用于新型材料的研究,近年来开始用于金属加工包括铸锻加工和切削加工机理的研究.本文用位错理论来阐明材料在切削过程中的塑性变形、硬化和断裂的机理,以期在原子级的水平上揭示金属切削过程的物理本质,建立更准确更符合实际情况的切削过程的物理模型;优化切削过程以及提高加工效率和加工质量.本文还用位错理论指出研制新型刀具材料的途径.     

镁合金切削加工研究

通过对镁合金材料的切削性能进行分析和探讨,结合某鱼雷安装板进行了切削方法研究,通过零件加工试验,总结了镁合金材料加工的切削参数和装夹,设计了专用工装,找到了适用于切削镁合金的刀具材料、刀具几何参数、切削参数,并针对镁合金材料特点,提出了加工过程注意事项,为加工镁合金材料提供了加工经验。     

数控加工切削参数模型建立及优化算法

数控加工切削参数选择关系到加工系统的生产率、生产成本以及产品的加工质量,是现代制造技术迫切需要解决的重要课题.通过建立切削参数 优化模型,采用一定的优化算法进行参数寻优,得到切削参数的最优解,是合理选择切削参 数的一种有效方法.在难加工材料因瓦合金切削加工试验的基础上,运用最优化的设计 方法,建立切削加工的数学模型,为切削用量的合理选择提供了科学的方法,同时避免了查手册或经验选择切削用量的局限性.     

硬质合金立铣刀涂层材料与切削性能实验

讨论了难加工材料的切削加工问题及硬质合金立铣刀的材料与涂层技术,针对淬硬钢的铣削加工,通过切削实验,比较了硬质合金立铣刀不同涂层材料的切削性能,探索了适合高硬度金属材料高速切削的加工方法。     

光学晶体材料的各向异性对金刚石车削表面粗糙的影响

单晶脆性光学晶体材料是各向异性材料,在进行切削加工时,已加工表面的粗糙度将随晶向的变化发生改变.本文研究了金刚石超精密切削加工单晶材料时已加工表面粗糙度的变化规律,提出了解理面上的正应力与滑移面沿滑移向上的剪应力哪一个占主导地位正是加工表面的粗糙度呈各向异性分布的原因.最后,本文通过对单晶Ge(110)晶面、(111)晶面的切削试验验证了本文所提出的理论.     

大直径菲涅尔透镜模具加工机理

针对大直径菲涅尔透镜模具的加工难题,基于有限元仿真软件ABAQUS和模态实验方法对大直径菲涅尔透镜模具切削过程加工机理进行分析.介绍了菲涅尔透镜设计及模具加工原理,结合材料本构关系、材料失效准则等,建立正交切削二维模型,得到仿真切屑,与模态实验得到的切屑进行对比,验证了仿真切削模型的可行性.研究了切削速度、进给速度对切屑形成过程的影响.研究结果表明:在H62黄铜模具加工过程中,材料强度和塑脆性对切屑形态产生重要影响,随着变形速度的提高,材料强度提高,材料塑性降低,切屑的演化过程依次分为带状切屑、锯齿切屑、单元切屑.     

水力喷射和水力磨粒喷射加工原理及工业应用

水力喷射和水力磨粒喷射加工(WJM和AJWM)作为一种新技术在现代工业上己崭露头角。本文系统地阐述了喷射加工原理及其先进工艺系统,介绍了喷射加工试验研究结果及加工数据,并对该加工技术在工业上的应用做了概述。文章指出,喷射加工由于具有其它加工方法不可及的优点,其工业应用将日益广泛。     

石英摆片加工过程中若干问题的研究

介绍了石英摆片加工制造过程中若干工艺问题的研究结果。讨论了采用传统加工方法和特种加工方法可能产生的表面缺陷和残余应力.通过对石英摆片材料性质,结构特点和加工机理的分析和研究,提出了保证摆片尺寸和形状精度、表面完整性、强度、使用寿命和可靠性的措施.     

加热切削的发展与现状

本文以加热切削专题文献数据库中的大量文献为依据,对近三十年来加热切削技术发展的历史与过程进行了追溯,重点介绍了电加热切削、等离子加热切削、激光加热切削发展的现状,对其国内外研究方向,研究水平进行了分析比较。另外,对各种加热切削法的特点及问题。也进行了概括。本文认为:加热切削是对难加工材料进行高效率切削的有效方法之一,在我国有极大的推广和应用价值。     

激光能量模式的变换及其模拟

在研究激光束能量模式基础上，对其变换及计算机模拟进行了分析，研究了激光加工过程中能量空间分布的调控方法，并将其应用于对激光束的刃磨。计算机模拟表明了刃磨光束在激光精密加工和新激光成形方法中的有效性。     

微坑超声复合微细加工试验研究

提出用超声复合电加工方法制作微小结构,并分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理;用微细放电组合技术制作多种截形微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行多种材料、形状微结构超声复合加工试验．结果表明：超声复合加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花加工金属材料微结构有良好的精度及稳定性;超声复合电解加工具有效率高、精度好的技术优势．     

小孔超声加工参数的研究

本文用超声加工的方法分别在玻璃、陶瓷、玛瑙和某些玉石上做了小孔加工方面的探讨,对影响生产率的一些因素进行了研究,结果表明,在玛瑙上用超声打孔要比用机械研磨生产率提高近十倍.此外,本文还就加工过程中使用的工具——变幅杆的参数进行了一些探讨.     

基于MATLAB/SIMULINK的超声波振动加工过程仿真研究

在建立超声波振动加工过程中“刀具—工件”系统的动力学模型的基础上,应用MATLAB软件中的Simulink建立了该系统的控制系统模型,并对振动加工过程中工件的运动规律进行了仿真分析.仿真结果表明,超声波振动加工方法能够极大地降低普通切削过程中工件的振动,对提高工件的加工表面质量和加工精度具有重要意义,是实现精密切削加工的一种有效方法.     

不同仿形加工方式之间的自动化转接

基于目前不同仿形方式之间的转接是通过手工进行操作的状况 ,开发了一种多工序仿形编程的加工方法 ,可以针对不同的仿形加工方式进行编程 ,以实现不同仿形加工方式之间的自动化转接 ,从而降低仿形加工操作的复杂程度 ,提高操作的可靠性以及仿形加工的效率 .     

工程陶瓷材料精密磨削加工技术的新发展

随着材料科学技术的进步,有关硬脆材料以及各种增韧、增强新型复合材料的精密、超精密磨削加工技术和材料表面成形技术成为当今世界各国研究的热点.文章介绍了陶瓷材料的结构和力学特性,陶瓷材料磨削机理和当前各种先进的精密磨削加工方法和超声磨削方法,为陶瓷材料加工的进一步发展提供了依据.     

Investigations and practices on green manufacturing in machining systems

A machining system is a typical manufacturing system. A green manufacturing function framework of machining systems is structured to describe the traits of input, output and control elements in the system. Based on the function framework, the green manufacturing problem framework of machining systems is presented. The green manufacturing problems in machining systems are classified into three classes and related series of subclass problems. The three classes of problems in the green manufacturing problem framework are the problems of the minimization of resource consumption, the minimization of environmental discharge, and the synthesized minimization of both of them. A series of investigations and practices on green manufacturing in machining system, performed by the authors for quite a long period, are introduced in brief, such as the optimizing system for raw material cutting,the matching system for energy-saving in machining, the design of highly efficient dry hobbing machine tools, the multi-objective decision-making model for green manufacturing in machining systems, and the decision-making supporting system for green manufacturing in machining processes.