单晶刚玉砂轮磨削AerMet100钢磨削温度场

为研究单晶刚玉(SA)砂轮磨削Aer Met100超高强度钢表面完整性形成机理需要,采用试验和数值分析方法,从宏观和微观两方面对磨削温度场展开研究.试验建立Aer Met100钢的本构模型,为数值分析提供基础;实施磨削力和温度测量试验,根据结果确定作用于工件表面的磨削热载荷;分别建立数值分析模型,对磨削热作用形成的磨削区温度场及磨粒切削作用形成的磨削点温度场进行分析计算;分析宏观磨削区温度场和微观磨削点温度场的特征及工艺参数的影响.结果表明,磨削温度处于190~500℃,与磨削工艺参数正相关,磨削点温度场最高温度位置位于工件与磨粒接触区边缘前端,温度可达到约820℃,磨削点温度场的影响深度约为5~10μm.     

ELID精密镜面磨削用新磨削液的研制

以已有的ＨＤＭＹ－１０型磨削液的配方为参照、根据在线电解修整砂轮磨削的特点和要求,通过调整无机盐,添加剂等成分的比例,找出了ＥＬＩＤ磨削中生成氧化膜性能与磨削液成分的关系,研制出新型的性能更ＥＬＩＤ磨削液。     

砂带磨削中磨削用量的研究

利用正交试验设计、方差分析及Ｆ检验等方法，分析了磨削用量对砂带磨削性能的影响，找出了各种目标条件下磨削用量参数的最佳组合，结果表明：在设定切深不变的情况下，增大进给量和工件的圆周速度，有效切深将减小，且影响磨削力和功耗的主要因素是设定切深。     

用CBN砂轮精密磨削高硬度铸铁时砂轮及磨削参数的实验研究

本文用正交试验法研究了精密磨削高硬度铸铁时,CBN 砂轮浓度和粒度对磨削比及磨削表面粗糙度的影响,研究了磨削参数对磨削表面粗糙度的影响,也研究了精密磨削铸铁时CBN 砂轮耐用度及烧伤、光磨等问题.     

高性能陶瓷零件的磨削加工

采用压痕损伤理论研究和分析高性能陶瓷材料的磨削加工过程及其对加工表面和零件性能的影响。提出了陶瓷零件的两种磨削加工机理：１类似于过域值压痕的脆性断裂机理，２类似于亚域值压痕的塑性变形机理，分析了高性能陶瓷无零件磨削加工过程中，工件材料，加工机床性能，金刚石砂轮等方面参数对零件加工质量的影响。     

陶瓷磨削力对磨削表面残余应力的影响

主要研究陶瓷磨削力对残余应力和表面性能的影响。     

平面磨削颤振与表面波纹度研究

本文对平面磨削颤振的发生与发展进行了试验研究及理论探讨,分析了磨削工艺参数对磨削颤振的影响,并研究了表面波纹度与磨削颤振之间的内在联系.     

不同磨削液时磨削表面的SEM考察

本文对磨削液不同、磨削用量与加工材料不同的磨削表面的形貌用扫描电镜(SEM)进行了考察,结果表明,干磨时因金属产生高温呈熔融状而有涂抹在磨削表面的现象,材料塑性愈大则愈严重;磨削液的润滑性、浸润性差时,磨削表面残留的切削沟痕较宽,沟槽两侧因金属产生侧流而隆起。反之,切削沟痕清晰、细密;使用冷却性好的磨削液时,很容易使烧伤表面产生裂纹;重负荷磨削时,磨削表面的切削沟痕普遍比一般磨削时的要宽,沟痕两旁隆起要高,随磨削液润滑性能的提高,其程度有所减轻。     

提高磨削表面完整性的工艺研究

本文报道了使用正交试验设计法寻求合适的磨削工艺参数的实验,揭示了磨削工艺条件对磨削表面完整性的影响。     

多气孔槽型断续磨削砂轮的开发

对于不锈钢、铝合金、铜、钛及其合金等高硬度、高韧性材料，在磨削时易出现砂轮堵塞和工件表面烧伤，难以进行磨削加工。为此，研究开发了多气孔槽型断续磨削砂轮，其磨削性能显著改善，可应用于难磨削材料的高精度、高效率磨削。     

涡旋曲面铣削加工工艺改进

涡旋线是一种曲率在时刻变化的复杂曲线,涡旋面铣削加工中,动态前后角、切削层厚度(切深)以及切削力都随之变化,如果切削用量设计不当,将使动态切削状态恶化,严重降低刀具寿命,影响加工效率,这些影响切削性能的因素都与进给量直接有关。当曲率增大,切深加大,动态后角变小,以及切削力增加,这种现象明显地表现在涡旋曲线接近中心的部位,往往导致刀具急剧磨损以致断裂,严重影响生产率。因此涡旋曲面铣削加工进给率计算必须考虑其曲率的变化,但通常是根据经验按曲率的变化分段安排进给率,不是以精确计算为依据。为了改进涡旋曲面铣削加工工艺,本文工作结合涡旋压缩机主体涡旋盘常用的涡旋线建立数学模型,计算单位时间进给的切削层厚度,提出进给率优化方法,并利用Weilenmann方法计算相应的切削力,参照工艺性和经济性的要求、改善现行的涡旋加工工艺。     

硬切削加工表面完整性及预测方法研究

硬切削取代磨削加工的关键是如何获得理想的加工表面完整性,以硬切削加工的表面粗糙度、白层、残余应力分布等表面完整性因素的形成机制、影响作用规律、预测方法和服役性能为对象,总结了PCBN刀具切削淬硬钢表面完整性的研究状况,提出了从零件使役性能角度来控制和优化硬切削加工表面完整性的研究思路,为硬切削加工表面完整性的控制及其疲劳磨损性能的提高,提供了理论和实用基础.     

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...     

基于 Deform 的精车过程中的切屑热仿真简

精车过程中会产生大量的切削热,如果切削热不及时传散,切削区的平均温度将会大幅度地上升,使工件、刀具和机床产生热变形,影响加工精度、表面质量和刀具寿命,造成工件表面的热损伤,还会产生有害的残余应力.运用Deform软件对精车过程进行仿真,分析了精车过程中的温度和应力变化和分布.结果表明：刀具的最高温度为1 690℃,切屑的最高温度为1 090℃,工件的最高温度为747℃,工件的等效应力最大值为1 160 MPa.     

OoW冷却方式对涂层立铣刀具高速加工钛合金Ti-6Al-4V切削特性的影响

冷却方式在切削难加工材料的过程中扮演了一个非常重要的角色,例如加工钛合金.本文对一种称谓“OoW”的冷却方式在AlCrN/AlTiSiN涂层立铣刀加工钛合金Ti-6Al-4V过程中对刀具的切削特性的影响进行了研究.在不同水含量（1.5,3.0,4.5 L/h）润滑油含量（20,30,50 mL/h）和润滑剂类型（1000-20、2000-30合成酯、2000-10脂肪醇）的条件下,对刀具的磨损、切削力、切削温度、工件的表面粗糙度以及切屑形态进行了研究.实验结果表明,低水量（1.5L/h）能显著地提高刀具的切削特性.然而,润滑剂含量以及类型对刀具的切削特性影响不明显.同时,OoW冷却方式与干切、湿切、低温微量润滑3种润滑方式进行了对比.结果显示低含水量（1.5L/h） OoW冷却方式比其他3种冷却方式对刀具磨损最小、磨损率最低,同时工件的表面粗糙度也最小.这归因于OoW冷却方式融合了水的优良冷却特性和油的高润滑性.此外,冷却方式和冷却参数对切屑的形态有影响.     

涡旋曲面铣削加工工艺改进

涡旋线是一种曲率在时刻变化的复杂曲线,涡旋面铣削加工中,动态前后角、切削层厚度（切深）以及切削力都随之变化,如果切削用量设计不当,将使动态切削状态恶化,严重降低刀具寿命,影响加工效率,这些影响切削性能的因素都与进给量直接有关。当曲率增大,切深加大,动态后角变小,以及切削力增加,这种现象明显地表现在涡旋曲线接近中心的部位,往往导致刀具急剧磨损以致断裂,严重影响生产率。因此涡旋曲面铣削加工进给率计算必须考虑其曲率的变化,但通常是根据经验按曲率的变化分段安排进给率,不是以精确计算为依据。为了改进涡旋曲面铣削加工工艺,本文工作结合涡旋压缩机主体涡旋盘常用的涡旋线建立数学模型,计算单位时间进给的切削层厚度,提出进给率优化方法,并利用Weilenmann方法计算相应的切削力,参照工艺性和经济性的要求、改善现行的涡旋加工工艺。     

环保型油酸二乙醇酰胺硼酸酯制备及其在切削液中的防腐抗锈性能研究

在实验室条件下制备了一种无亚硝酸钠环保型切削液。采用失重法、湿热试验方法对其对钢铁的缓蚀性能进行了评定，并评定了其表面张力、清洁性能。实验结果表明该切削液对钢铁有较强的缓蚀性能，可以将其广泛用于黑色金属的加工制造之中。     

Effects of Electropulsing Cutting on the Quenched and Tempered 45 Steel Rods

Electropulsing is introduced into the cutting process for quenched and tempered 45 steel, which is a novel method to improve the material machinability compared with the conventional cutting process. The effects of electropulsing on cutting performances, microstructure evolution, and surface qualities of 45 steel rods were studied. The results indicate that electropulsing is beneficial for the cutting process in 3 aspects as follows:(1) reducing the principal cutting force, surface microhardness and surface roughness of the machined sample dramatically;(2) improving the machining efficiency and prolonging the life of cutting tools;(3) decreasing the thickness of rheological layer which was usually caused by work hardening in the cutting process. The morphology and microstructure of the cutting chips showed that the length of the chips increased significantly with the increase of the current density. The advantage of electropulsing is that it can improve the plastic deformation capability as well as increase the lubricating property between the specimen and the cutting tool.     

硬质合金刀具钎焊后性能变化的研究

对硬质合金刀具钎焊前后的硬度、裂纹形成及变化,焊缝质量和切削性能等进行了大量的试验研究。结果表明：硬质合金刀具钎焊后硬度下降范围在HRA1以内;采用延长钎焊后保温时间和增加补偿垫片均可以减少或避免刀具表面裂纹的产生;对18CrMnTi渗碳淬火齿轮（HRC55－58）单齿侧刃铣削中钎焊刀具的切削性能同机夹刀具相比无明显差异,它为硬质合金钎焊刀具在精密切削FMS和其他自动化加工中的广泛应用提供了实验和理论依据。     

Tool sharpness in precision micro cutting process

As to probe the factors affecting the roughness and surface properties of work piece in mirco-cutting machining process, according to the principle of energy balance, using the method of experiments combining with theoretical analysis, this paper investigates the effect of cutting edge radius on the unit cutting force, the cutting component forces ratio Fy/Fz, as well as the roughness and surface properties of the work-piece. Experimental results show that the value of tool cutting edge arc ρ has a significant impact on elastic-plastic deformation of the cutting area, and its influence on the surface quality of processing and precision is greater than common cutting. The method of calculating the theoretical limits of the diamond tool cutting edge radius is feasible. The value of 0.0001 μm has some guiding significance for the developement of suitable cutting thickness to ensure the normal cutting.