颗粒含量对复合材料切削力及表面粗糙度的影响研究

为探索45%SiCp/Al复合材料切削力和表面粗糙度变化规律,用PCD刀具对45%SiCp/Al复合材料和铝合金材料进行车削正交试验,分析颗粒含量、切削速度对切削力和力的波动的影响规律,以及力的波动对表面粗糙度的影响。结果表明:对于45%SiCp/Al复合材料和铝合金材料,其颗粒含量越高,三向切削力F_x、F_y、F_z越大而力的波动越小;在45%SiCp/Al复合材料切削过程中,一般情况下,进给力小于背向力和主切削力,但当切削速度为90～120 m/min时会出现背向力大于主切削力的情况;当切削速度增大,切削力和力的波动值都有先增大后降低再增大的趋势;切削力波动的幅度越大,表面粗糙度越大。     

基于人工神经网络的滚挤压加工表面质量的预测研究

针对滚挤压工艺参数难于选取、已加工表面质量难以控制的问题，采用增加动量项和学习率自适应调整的BP神经网络建立了滚挤压加工表面质量的预测模型，并以表面粗糙度的预测作为实例进行研究，试验结果表明该模型可用于滚挤压加工表面质量的预测。     

轴承套圈表面超声滚挤压加工硬化模型

为了提高轴承表层性能,获得较好的表面硬度,对超声滚挤压加工强化处理后的轴承套圈进行显微硬度测试,研究静压力、工件转速、进给量3个主要加工参数对轴承试样表面层硬度、硬化层深度的影响规律,建立了超声滚挤压轴承套圈表面加工硬化回归模型,并验证了模型的准确性。研究结果表明,轴承套圈表面硬化层深度可达250μm,表面硬度随静压力的增大而增大,随进给量的增大而减小,随转速的增大先增大后减小;其中静压力对硬度和硬化层深度的影响最大,进给量次之,转速影响相对较小;使用所建立的表面硬度模型进行预测的结果与试验结果最大误差为1. 29%,说明该模型可用于不同工艺参数下轴承套圈表面硬度的预测和优化。     

SiC颗粒增强金属基复合材料成形性能研究

对一种ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料的锻造和挤压成形性能进行了研究，绘制了该材料的锻造成形极限图。研究了塑性成形对该材料微观组织的影响和成形的力能变化规律，结果表明：该材料的塑性变形是通过基体的塑性变形来实现的；在热变形时，ＳｉＣ颗粒能够通过转动来调整方位，形成沿金属流动方向的定向分布；塑性成形有助于细化ＳｉＣ颗粒，促进颗粒的均匀分布；材料在热锻时存在一强化极限，与此强化极限对应的变形程度随锻造温度的降低而增大；材料的成形极限与变形温度和变形速度等条件有关。     

超声滚挤压风电轴承材料表面粗糙度加工参数敏感性研究

为了确定给定范围内的超声滚挤压风电轴承材料表面粗糙度加工参数的最优区间,以42CrMo钢风电轴承材料试样为研究对象,开展超声滚挤压表面粗糙度试验,基于试验结果构建表面粗糙度指数函数预测模型,分析加工参数对表面粗糙度及其灵敏度的影响,确定加工参数的稳定域和非稳定域,优选出最佳的超声滚挤压42CrMo钢表面粗糙度加工参数区...     

超声深滚对TC4钛合金表面形貌和表面粗糙度的影响

研究了采用超声深滚处理（UDR）对钛合金（TC4）试件表面形貌和表面粗糙度的影响.采用扫描电子显微镜观察分析了超声深滚处理前后的试件表面形貌,采用表面粗糙度仪分析研究了强化处理前后的表面粗糙度变化.结果表明,超声深滚处理可以显著降低机加工痕迹,消除表面微损伤,大幅降低表面粗糙度,可使表面粗糙度由Ra 2.32 m降低到Ra 0.11 m.     

颗粒增强金属基复合材料简介

简述了颗粒增强金属基复合材料的主要特点,包括制备工艺简单、成本低廉、性能优异等.同时还介绍了基体材料、增强颗粒的作用和选用原则、界面、原位反应复合法等制备技术及应用前景.     

超声深滚降低TC4钛合金表面粗糙度和修复表面损伤的作用

在TC4钛合金表面制备线形和圆形的模拟缺口,定量分析研究超声深滚处理降低TC4钛合金表面粗糙度和修复表面损伤的作用.采用TR240表面粗糙度仪测试超声深滚处理前后的表面粗糙度,采用Quant 200扫描电子显微镜(SEM)对处理前后表面进行观察分析.结果表明,超声深滚处理可以使粗磨状态的TC4合金的表面粗糙度由Ra 2.32um降低到Ra 0.11 um,有效修复线形和圆形的模拟损伤.分析讨论了表面状态的改善对于恢复和提高老旧零件疲劳性能的作用.     

碳纤维/树脂基复合材料铣削表面粗糙度及表面形貌研究

目的研究了CFRP材料铣削加工过程中,部分主要工艺对CFRP材料加工表面质量的影响规律,为工艺参数优化,提高此类零件的表面质量提供依据。方法设计了CFRP材料铣削中的切削参数、刀具结构、加工方法与加工表面粗糙度及表面形貌之间的单因素试验。通过单调改变一个切削参数而其余切削参数不变,得到了工件表面粗糙度和表面形貌随切削参数、刀具结构、加工方法的变化规律。结果当铣削速度增大时,工件的表面粗糙度变化不大,表面微坑缺陷的数量却有所增加,但变小、变浅。当进给速度增大时,工件表面粗糙度呈上升趋势,表面缺陷也随之增加。无涂层多齿刀具铣削后的工件表面粗糙度最大,其次是金刚石涂层多齿刀具铣削的工件,最小的是金刚石涂层交错齿刀具铣削的工件。多齿刀具加工后的表面有较多的微坑缺陷,但普遍深度较浅且面积较小。交错齿刀具对分层缺陷的抑制作用最明显,但在左旋和右旋刀齿交错处容易出现较严重的加工缺陷。与普通机械加工方法相比,超声振动加工方法得到的工件表面质量较好,可以有效减少表面微坑缺陷,改善CFRP铣削加工表面质量。结论 CFRP材料铣削加工时,为了获得较好的加工表面质量,切削参数应选用较高的切削速度和较低的进给速度,切削刀具宜选用多齿带涂层刀具。和普通机械加工方法相比,超声振动铣削加工方法更为有利于获得好的表面质量。     

一种曲母线回旋工件滚压装置

介绍了一种自行研制的滚压装置,利用该滚压装置可以在普通车床上对母线切线角度在一定范围内的回旋工件进行滚压加工.利用该装置进行滚压测试试验,对比滚压前后的工件轮廓,发现滚压后工件表面的粗大凸起已经消失,粗糙度由10-2毫米数量级降低至微米数量级,表明了该装置具有较大的实用价值.     

磨削工艺对车轴表面粗糙度的影响分析

车轴表面粗糙度的大小对其使用性能有很大的影响,为了优化车轴表面粗糙度,保证车轴表面完整性要求,通过试验方法对材料为20Cr Mn Ti的车轴进行了试验分析,对在不同磨削工艺参数下的试件表面粗糙度进行了考察,得出了表面粗糙度随各磨削工艺参数的变化规律,并结合实际工艺条件给出了最优的工艺参数匹配。     

铸渗法制备铁基表面复合材料的铸渗过程研究

通过铸渗温度场测试及差热分析等测试手段,对铸渗法制备铁基表面复合材料的铸渗过程进行了探讨,提出了物质流和能量流协调作用的模型。研究结果表明：当基材为HT300,预置体为单一的WC颗粒时,预置体中的温度高于1281℃是获得理想铸渗层的必要条件,而当基材为HT300,预置体为WC和高碳铬铁混合颗粒时,要形成良好的铸渗层,HT300母液的渗透作用即物质流的传递是不可缺少的。根据建立的铸渗物质流和能量流协调作用模型得出,要达到理想的铸渗效果,物质流和能量流的作用缺一不可。但是如果将预置体中的高碳铬铁换成熔点较低、与WC颗粒润湿良好的物质,单独依靠间接能量流的作用可能也会形成理想的铸渗层。     

径向基函数神经网络在复合材料滚压加工中的应用

文章以滚压速度、进给量、滚压力、滚压次数为输入参数,建立了对表面粗糙度进行预测的径向基函数神经网络模型,利用该模型对高硅铝合金基复合材料的已加工表面粗糙度进行了预测.结果表明,预测值可达到满意的精度要求,对7组样本进行预测时最大相对误差不超过12%,且表面粗糙度值越大,模型的预测效果越明显;模型的学习速度和精度均优于传统的BP神经网络.此外,利用所建立的模型对滚压工艺参数进行了优化,得出了工艺参数的最佳范围.     

Finite Element Modeling of Roller Burnishing Process

Hard roller burnishing is a cost effective surface enhancement process where a ceramic ball rolls on the machined surface under a high pressure and flattens the roughness peaks. It not only improves surface finish but also imposes favorable compressive residual stresses and raises hardness in functional surfaces, which can lead to long fatigue life. Most research in the past focused on experimental studies. There is still a special need for a reliable finite element (FEM) model that provides a fundamental understanding of the process mechanics. In this study, 2D and 3D FEM models for hard roller burnishing were established. The simulation results (i.e. surface deformation and residual stress) were evaluated and compared between initial hard turned and burnished surfaces. The predicted residual stress was validated with the experimental data obtained from the literature.     

铸造法制备金属基复合材料的研究现状

综述铸造法制备金属基复合材料的各种工艺,如液态浸渗法、搅拌铸造法、离心铸造法、中间合金法、喷射分散法和铸渗法.指出其仍普遍存在的一些问题,并提出超声波在铸造法制备金属基复合材料中具有重要作用.随着研究的深入,这种超声复合法必将得到更广泛的应用.     

铝基复合材料的腐蚀研究现状

总结了近年来铝基复合材料腐蚀研究的有关文献,分析了碳化硅,碳纤维,三氧化二铝和硼纤维等增强物对铝金属基体腐蚀的影响,一般而言,铝基复合材料比基体铝合金更容易产生腐蚀。     

钛合金抛光表面粗糙度与表面形貌研究

为了优化钛合金抛光工艺参数,采用中心复合响应曲面法,建立了抛光表面粗糙度的预测模型;采用方差分析方法,检验了预测模型以及各抛光参数的显著性,分析了各抛光参数对表面粗糙度及表面形貌的影响规律。结果表明:该预测模型可对抛光表面粗糙度进行有效的预测;页轮粒度、页轮线速度和进给速度对表面粗糙度影响极显著;表面粗糙度随页轮粒度、页轮线速度和进给速度的增大而减小;表面形貌整体均匀,存在一定的隆起和沟壑。     

逐步熔融凝固法制备金属基复合材料

为了探讨和开发制备金属基复合材料的新工艺,用逐步熔融凝固法制备了ＷＣ－６５Ｍｎ复合材料,用扫描电子显微镜观察了试样的微观形貌和组织结构,并用ＩＭＡＧＥＴＯＯＬ软件分析不同试样的扫描图像,定量测定了增强相ＷＣ颗粒分布状况,同时测量了材料经哟度、弹性模量、硬度和冲击性能。试验结果表明上颗粒分布均匀,与基体结合良好,复合材料力学性能好论证了用该方法制备金属基复全材料是可行的。