电弧离子镀制备TiN/TiSiN多层涂层及其性能研究

为提高单一TiN涂层的性能，采用AS600DMTXBE型阳极层离子源辅助电弧离子镀系统制备TiN层和TiSiN层厚度比分别为1∶2、2∶2、3∶1的TiN/TiSiN多层涂层。研究不同厚度比的TiN/TiSiN多层涂层的形貌、结构以及性能，并与TiN涂层性能进行比较。结果表明：TiN/TiSiN多层涂层为TiN面心立方结构，其中厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的TiN(111)衍射峰较强；厚度比为1∶2的TiN/TiSiN多层涂层摩擦因数最低，表明掺入Si的含量越大，涂层减摩性能越好；TiN/TiSiN多层涂层的减摩作用、硬度和结合强度都优于TiN涂层，且厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的硬度和结合强度均最大；厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的耐腐蚀性最高，表明Si元素的掺入能够提升涂层的耐腐蚀性能。     

TiN/TiSiN复合涂层显微结构与力学性能研究

采用工业用直流脉冲等离子体增强化学气相沉积(PCVD)法在硬质合金刀具基体上制备了TiN和TiN/TiSiN复合涂层.对TiN涂层和不同沉积温度下制备的三种TiN/TiSiN复合涂层的微观结构和力学性能进行了对比研究.结果表明:随着沉积温度的升高,TiN/TiSiN复合涂层的结合力增大;沉积温度为550℃时,TiN/T...     

PCVD直流脉冲频率对TiN/TiSiN复合涂层结构与性能的影响

为了探讨频率对硬质合金基体上TiN/TiSiN复合涂层组织结构及性能的影响,选择了几个不同频率来制备TiN/TiSiN复合涂层。研究结果表明:不同频率制备TiN/TiSiN复合涂层的表面形貌都呈圆盘状颗粒,频率在30kHz-70kHz变化时,复合涂层颗粒尺寸随频率的增加而增大,均匀性随频率的增加而变差;复合涂层频率在30kHz-70kHz变化时,TiN始终在(200)方向上择优取向;硬质合金基体上,TiN/TiSiN复合涂层比单一TiN涂层的硬度提高更大,从1973 HV0.05增加到3417 HV0.05;30kHz时TiN/TiSiN复合涂层的硬度、涂层结合力和耐磨性能明显优于其他两种TiN/TiSiN复合涂层。故在硬质合金基体上,30kHz制备的TiN/TiSiN复合涂层工艺最佳。     

Al/TiN软硬交替多层膜的制备及摩擦磨损性能研究

软硬交替的多层膜体系具有超硬、强韧、耐磨、自润滑的优势,能大大提高金属切削刀具在现代加工过程中的耐用度和适应性。设计Al/TiN软硬交替纳米多层膜体系,并采用直流磁控溅射和阴极弧磁过滤等离子体沉积相结合的技术,室温下在单晶硅Si（100）衬底上制备一系列不同TiN层厚度纳米多层膜,研究其结构、形貌、力学及摩擦磨损性能。结果表明：该涂层具有良好的多层结构,多层膜中Al呈非晶态或纳米晶态,TiN结晶质量随其厚度增加得到提高;Al/TiN多层膜硬度均高于混合法则计算的硬度值,出现了硬度增强效应;该多层膜体系虽具有较高的摩擦因数,但表现出较好的韧性。     

优化TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiN多层涂层摩擦磨损性能的研究

通过研究微喷砂处理和使用TiOCN、ZrCN替代TiN顶层对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiN多层涂层摩擦磨损性能的影响,进一步提高TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiN涂层刀具的性能.采用化学气相沉积(CVD)在硬质合金基体上沉积TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiN、TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN和TiN/MT-TiCN/Al2 O3/ZrCN多层涂层,并进行微喷砂处理.采用扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的组织结构,采用显微硬度计、划痕测试仪和往复式多功能摩擦磨损实验机(UMT-3)分别对涂层的硬度、结合强度和摩擦磨损性能进行测试.结果 表明:微喷砂处理后,TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiN多层涂层的顶层TiN被完全去除,摩擦系数增大,且涂层发生剥落、疲劳磨损严重,耐磨性下降.经微喷砂处理的TiN/MT-TiCN/Al2 O3/TiOCN涂层硬度最高,磨粒磨损程度最轻,且无明显剥落,耐磨性最好.经微喷砂处理的TiN/MT-TiCN/ Al2O3/ZrCN涂层摩擦系数最小,但硬度低,磨粒磨损严重,且涂层存在明显剥落,耐磨性较差.     

不同温度下沉积TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN复合涂层的物相结构和性能

采用高温化学气相沉积技术,于1 000～1 100℃在WC-6%Co硬质合金基体表面制备了TiN/TiCN/Al2O3/TiN复合陶瓷涂层,研究了复合涂层的物相、表面和横截面形貌、显微硬度、界面结合强度和耐磨损性能。结果表明:沉积温度为1 000℃时,复合涂层中Al2O3层为κ相和α相共存;当沉积温度升至1 050℃和1 100℃时,Al2O3层为单一的α相;1 050℃下沉积复合涂层的表面平整、结构致密,1 000℃沉积复合涂层中的TiCN层存在少量孔洞,1 100℃下沉积复合涂层中TiCN层的柱状晶沿某一方向生长比较明显,较高的沉积温度加速了钛元素向Al2O3层的外扩散;1 050℃下沉积复合涂层的显微硬度最大,为1 828HV,该涂层的耐磨损性能最佳,其与基体间的结合强度最高,临界载荷为135.2N。     

TiNp/Mn13复合材料的显微组织及磨损性能

采用V-EPC铸渗法制备了TiNp/Mn13复合材料,通过光学显微镜、XRD等研究了复合材料组织及TiN颗粒与基体结合情况,并在不同载荷下对不同TiN体积分数的复合材料和基体材料进行了冲击磨损试验.结果表明:混合粉涂层中TiN体积分数为27%,36%时,复合材料中TiN分布均匀,与基体形成冶金结合;在各冲击载荷下,复合...     

Si含量对TaN/TiSiN纳米多层膜结构和性能的影响

采用磁控溅射技术在304不锈钢和硬质合金刀片上交替沉积TaN、TiSiN层,制备不同Si含量的TaN/TiSiN纳米多层膜.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压痕仪、原子力显微镜和摩擦磨损试验机等仪器的测试结果来表征其微观结构、硬度、表面粗糙度及摩擦学等性能.不同Si含量的TaN/TiSiN纳米多层膜均在(200)晶面呈现择优取向,并且衍射峰随着Si含量的增加向右偏移,当Si含量为10％时,衍射峰的偏移量最大.随着Si含量的增加,TaN/TiSiN纳米多层膜的硬度先升高后降低,当Si含量为10％时,硬度最大,达到25.8 GPa.表面粗糙度值随着Si含量的增加先减小后增大,随后又减小,当Si含量为15％时,TaN/TiSiN纳米多层膜的表面最光滑,表面粗糙度值最小,为Ra 2.34 nm.摩擦系数和主切削力均随着Si含量的增加先减小后增大,当Si含量为15％时,摩擦系数最小,耐磨性能最好,主切削力最小;研究结果表明,掺入适量的Si元素可以有效地提高TaN/TiSiN纳米多层膜的硬度、耐磨性能和切削性能.     

Si含量对TaN/TiSiN纳米多层膜结构和性能的影响

采用磁控溅射技术在304不锈钢和硬质合金刀片上交替沉积TaN、TiSiN层,制备不同Si含量的TaN/TiSiN纳米多层膜.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压痕仪、原子力显微镜和摩擦磨损试验机等仪器的测试结果来表征其微观结构、硬度、表面粗糙度及摩擦学等性能.不同Si含量的TaN/TiSiN纳米多层膜均在(200)晶面呈现择优取向,并且衍射峰随着Si含量的增加向右偏移,当Si含量为10％时,衍射峰的偏移量最大.随着Si含量的增加,TaN/TiSiN纳米多层膜的硬度先升高后降低,当Si含量为10％时,硬度最大,达到25.8 GPa.表面粗糙度值随着Si含量的增加先减小后增大,随后又减小,当Si含量为15％时,TaN/TiSiN纳米多层膜的表面最光滑,表面粗糙度值最小,为Ra 2.34 nm.摩擦系数和主切削力均随着Si含量的增加先减小后增大,当Si含量为15％时,摩擦系数最小,耐磨性能最好,主切削力最小;研究结果表明,掺入适量的Si元素可以有效地提高TaN/TiSiN纳米多层膜的硬度、耐磨性能和切削性能.     

基于ANSYS/LS-DYNA 的示位标入水冲击仿真分析

无线电示位标投放入水时承受较大冲击载荷,可能会对其结构或内部元器件造成破坏。因缺少实际的冲击载荷参数,设计时为保证满足冲击要求留有较大的刚强度余量,增大了示位标的重量和体积,而通过有限元分析手段可以方便快速地得到较为符合实际的入水冲击载荷参数。文中将示位标假设为刚体,基于ANSYS/LS-DYNA对其入水冲击过程进行有限元建模及数值分析,得到了其以不同姿态、不同速度入水时的最大冲击加速度和冲击时间等参数,这些参数作为力学输入条件可以更好地指导示位标的结构设计。     

基于Pro/NC的CAD/CAPP/CAM集成探讨

在Pro／NC平台上对CAD／CAPP／CAM的集成进行了研究,给出了集成系统的结构框架、关键集成技术和应用实例,一定程度上简化了形成刀位加工文件时所需要的繁琐的人机交互操作。     

基于Internet的CAD/CAPP/CAM/ERP信息集成系统的研究

基于Internet的CAD/CAPP/CAM/ERP应用系统信息集成有助于跨部门、跨企业、跨行业和跨区域的协同设计、制造以及动态联盟 ,是产品信息一体化的核心技术。通过对目前分布式系统集成方案的比较 ,在对各子系统之间集成关系和方法分析的基础上 ,设计了基于XML和Web服务技术的新型的CAD/CAPP/CAM/ERP应用系统信息集成构架。探讨了系统实现中应解决的XML实体构架、Web服务的实现、系统的集成接口等关键技术 ,同时将JAXM技术和SOAP技术紧密结合来优化对XML信息的传递、交换。该集成方案以灵活的数据模式、可重用的服务模块、易扩展的数据接口有效地、可靠地解决产品在网络中设计、生产、制造和销售过程中信息的交换和共享 ,实现产品交易的信息化、智能化、集成化 ,以更快的速度、更高的准确度和更出色的客户服务满足客户个性化的需求     

实现CAD/CAM系统与CNC系统无缝集成的新方法

根据STEP的原理及方法学,分析STEP-NC的数据模型和主要特点,研究基于STEP-NC标准的CAD/CAM/CNC 集成技术,并讨论其实现方法。     

基于XML/OPC的ERP/MES/底层控制集成系统研究

实时的信息管理是电子化制造模式的需要。分析和描述了ERP/MES/底层控制集成系统的信息流,建立了基于XML的ERP/MES/OPC共享信息组织结构,提出了利用XML网关进行XML信息校验、数据过滤和转换的方法,构造了面向OPC开放式软控制技术的MES/底层控制模型,实现系统间的信息集成和控制集成。MES作为ERP和底层控制的桥梁,使以天、周、月、年为时间因子的ERP系统达到实时。最后给出了一个基于该技术的自动装配线实验应用系统。     

基于Pro/E的直齿圆柱齿轮CAD/CAM一体化研究

基于Pro/E平台,以Pro/E提供的二次开发工具Pro/Toolkit为基础,在VC＋＋6.0环境下编译程序,对Pro/E进行二次开发.本文以直齿圆柱齿轮为例,介绍了对其进行参数化建模的过程和其数控代码自动生成的原理,并详细介绍了菜单添加和对话框生成的方法,为实现设计与制造的集成化和自动化做了有益的探索.     

基于Pro/TOOLKIT的CAD/CAE集成的研究

介绍了在Pro／E中实现CAD／CAE弱耦合集成的基本思想，并以渐开线直齿圆柱齿轮为例阐述了在Pro／E中用Pro／TOOLKIT进行二次开发的一般过程，实现了Pro／E和ANSYS的弱耦合集成。此外，为其它Pro／E的二次开发提供了参考。     

基于BOM的CAD/CAPP/MES集成研究

针对企业信息化进程中出现的信息孤岛问题,研究了在产品设计、工艺和制造阶段不同的物料清单视图及其转化,并在此基础上研究了CAD/CAPP/MES系统的集成,给出了集成框架和集成系统的部分数据库模型.该系统能实现制造信息在企业内不同部门间的信息集成和共享,提高企业的整体效益.     

基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成技术研究

针对CAD、CAPP、CAM及CNC系统间信息集成和共享的瓶颈问题，在综合分析各系统的不同功能及需求的基础上，依据STEP—NC标准，建立了CAD／CAPP／CNC系统集成模型。在该系统集成模型中，采用STEP中性文件形式描述产品信息，各系统之间通过中性文件实现信息的交换和共享。对系统集成信息模型以及设计特征到制造特征的映射等关键技术进行了研究，为更进一步的CIMS系统集成研究奠定了基础。     

CAD/CAM/CNC集成系统的研究

论述了CAD/CAM/CNC集成化的意义 ,从界面、数据、算法等方面探讨了CAD/CAM/CNC集成系统的结构及实现方法。作为集成系统的具体应用 ,介绍了三坐标测量造型的原理及方法 ,可实现在同一台数控铣床上从实物模型获取数学模型、测量造型、局部编辑、数控编程和数控加工。