基于热力学的硬质合金刀具扩散磨损

高速切削钢件的时候,切削温度高达800-1 000℃,扩散磨损成为硬质合金刀具的一个主要磨损原因.从热力学的角度研究硬质合金刀具扩散磨损规律,利用硬质合金组分中4个碳化物的标准生成热及其不同温度下的相对焓值计算它们的绝对焓值,计算4种碳化物在不同温度下分解溶入铁中的浓度值,用吉布斯自由能判据分析高温下扩散反应发生的规律,实验结果与理论分析吻合较好,研究结果对刀具材料的研究和设计提供参考.     

基于最小表面磨损率的铁基高温合金车削加工研究

根据最小表面磨损率理论,使用涂层硬质合金刀具对铁基高温合金GH2132进行了干式车削试验。采用单因素法优选切削参数,建立了最小表面磨损率条件下切削力、切削温度及表面粗糙度与切削用量之间的关系,借助电子扫描显微镜(SEM)对试验中产生的加工现象和刀具磨损机理进行了阐述。试验结果表明:刀具在进给量f=0.1 mm/r,切削深度ap=0.1 mm,切削速度v=90 m/min条件下切削时,刀具磨损强度最低,消耗最少,切削路程最长,加工精度最高;刀具的磨损机理前期以涂层剥落为主,后期主要表现为疲劳引起的切削刃崩刃。     

涂层硬质合金刀具铣削粉末冶金高温合金的切削性能研究

针对粉末冶金高温合金材料的铣削特性,选择了合理的铣刀盘和刀片材质.通过刀具磨损与寿命对比试验优选出了最佳的刀片几何参数,并给出了铣削过程中硬质合金铣刀片的典型磨、破损形态.研究结果表明:TiAlN-TiN涂层硬质合金刀片适于精铣粉末冶金高温合金,在30～70 m/min的铣削速度范围内,刀具寿命可达20～108 min.由于材料切削温度高和机械冲击严重,涂层刀具的主要失效形式为:崩刃和前刀面的剥落,其主要机理为高温条件下磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损和疲劳损坏的综合作用.     

涂层刀具切削淬硬H13模具钢的切削性能研究

基于有限元方法选取4种不同涂层材质的刀具进行切削淬硬H13模具钢仿真加工,研究涂层材质和切削速度对刀具切削性能的影响。从切削力和切削温度两个方面考虑,在相同切削条件下,Ti Al N涂层刀具的切削性能最优,Al_2O_3涂层刀具引起的已加工表面塑性变形最小;随着切削速度的提高,切削力和切削温度不断增加,工件材料已加工表面的塑性变形也逐渐增大。     

基于裂纹柔度法的铝合金预拉伸板内部残余应力测试

采用裂纹柔度法测试残余应力时，柔度函数的计算和插值函数阶数的合理选择对计算结果的精确性有着较大影响。采用有限元法计算得到测试试样的裂纹柔度函数；考虑应力计算不确定度两个主要的来源；应变测量数据的随机误差以及模型误差，基于应力总不确定度的最小化目标，确定最优的擂值函数阶数，进而计算得到铝合金预拉伸板7050-T7451内部残余应力的分布规律。结果表明：采用9阶勒让德多项式能较好地拟合此铝合金板材内部残余应力的分布，不确定度的均方根值为2．797MPa，预拉伸板内部残余应力呈明显的外压内拉的“M型曲线”分布规律。     

刀具材料智能选择系统的研究与开发

分析实例推理的优势和其决策过程，提出了基于实例推理的材料选择系统的基本结构，针对高速切削刀具材料选择问题，实现了基于实例推理的刀具材料选择系统。该系统具有选材速度快、准确性好等优点，适用于刀材料和其它工程材料的选择。     

7:24主轴/刀柄联接非均匀应力场的有限元分析

针对 7:2 4主轴 /刀柄联接设计中常用的拉美公式计算误差大的问题 ,采用有限元法分析了 7:2 4主轴 /刀柄联接的非均匀应力场 ,研究了联接过盈量对主轴 /刀柄接触压力、刀柄在主轴锥孔内轴向位置的影响 ,为主轴 /刀柄联接的设计和结构优化提供了理论依据     

先进切削加工技术综述

从机床、刀具、工艺参数等方面综合介绍了几种先进切削加工技术 (包括高速切削、干切削、硬切削、精密切削和虚拟切削 )的主要研究内容及关键技术     

陶瓷刀具材料的新进展与应用（下）

陶瓷刀具材料、牌号种类繁多，性能各异，而切削加工的工件材料种类多种多样，陶瓷刀具和其他刀具一样，也不是万能的，各有一定的适用范围。在工业生产中，针对不同的工件材料和加工要求，选择合适的陶瓷刀具材料进行加工是提高加工效率、降低加工成本的关键所在。鉴于陶瓷刀具的特性，选用时必须注意以下几方面的问题：①机床-刀具-工件-夹具组成的加工系统必须具有良好的刚性、机床需具有足够的功率和较高的转速。②防止工件结构、材料不均匀或毛坯加工余量不均匀对刀具的冲击。③合理选择刀具几何参数。④合理选择切削用量。     

机械与制造科学“十一五”发展的战略方向(机械学)

根据中国国家自然科学基金委员会《机械与制造科学“十一五”发展战略研究报告》，阐述机械与制造科学有关机械学的“十一五”发展战略。 给出复杂机电系统、机构与机器人、摩擦学及表面表层科学、机械结构强度与失效学、智能结构及系统、机电产品现代设计理论与方法的内涵、研究范围及其重要性。指出“十一五”期间将进行的研究。 复杂机电系统的研究目标是，以揭示的系统规律认识和使用已有的复杂装备，在认识系统规律的基础上耦合多物理过程、运用先进技术精确地构建并组成功能更丰富、卓越和完善的复杂装备。 机构和机器人学的研究任务是，揭示自然和人造机械的机构组成原理，创造新机构，研究基于特定性能的机构分析与设计理论，为现代机械与机器人的设计、创新和发明提供系统的基础理论和有效实用的方法。