超硬材料研究及展望

概述了聚晶金刚石、工程陶瓷等超硬材料的研究与应用；分析了几种超硬材料加工主要方法的特点；展望超硬材料及其加工方法的发展。     

发展高速切削 采用先进刀具

我们知道,切削加工是机械制造技术的基础,而高速切削又是切削加工的主流。因此,振兴中国的机械制造业当然离不开切削刀具制造技术和应用水平的提高。为此,我们在2002年“切削刀具应用调查”一周年之际,再次邀请几位金属切削刀具界的知名学者、企业领导以及长期从事推广工作的专家,就“如何在我国发展现代刀具、应用现代刀具”这一话题展开论述,希望能给广大读者一些启迪。 《机械工人》愿为提高我国金属切削水平贡献自己的力量。     

行波型超声电动机定子振动模型及其驱动设计

利用复合梁振动理论对典型结构的行波型超声波电动机(TWUSM)的振动特性进行了研究。根据定子结构的特点,将定子简化为一系列简支梁,由此建立了描述定子在逆压电效应作用下的强迫振动模型。此外,该模型还考虑了粘滑阻尼转矩和外部阻尼力的影响。最后借助于广义模态方法对该方程进行了求解,从而获得了在不同控制变量和不同结构参数下TWUSM的振动特性。为验证模型的准确性,设计制作了一台TWUSM样机和专用驱动器。样机试验结果与模型的仿真结果具有较好的一致性,从而验证了模型的有效性。     

HSK主轴／刀柄联结的非线性接触分析

借用先进的非线性有限元法，分析了配合面间的接触应力分布，讨论了旋转速度和过盈量对接触应力的影响。研究表明，按照ISO标准制造的刀柄和主轴间的过盈量不足，HSK-A63主轴／刀柄联结的最佳过盈量为13～18μm。研究结果为设计和优化HSK主轴／刀柄联结提供了理论参者．     

Al2O3—TiB2陶瓷刀具材料的研制和应用

本文讨论了Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２陶瓷刀具材料ＬＰ１的制备，物理机械性能和微观结构特点。并用切削试验数据表明，这种刀具材料的耐磨性明显优于正在广泛使用的Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ陶瓷刀具材料。     

高速主轴/刀柄联结特性的有限元分析

非线性有限元法可以分析、模拟主轴 /刀柄联结面间的变形、接触应力分布规律 ,为主轴 /刀柄联结的设计和优化提供理论依据。研究表明 ,适当提高轴向拉力和过盈量可以有效地解决上述问题 ,改善联结性能和加工精度。     

滚刀廓形圆弧拟合新方法

本文对滚刀设计工作中齿形圆弧拟合的目的和方法进行了系统的分析,提出了滚刀齿形圆弧拟合的精度评价新指标,建立了通用圆弧拟合方法,举出了应用实例。     

基于IDPC-RVM的多模态间歇过程质量变量在线预测

间歇过程具有多模态特性,现有的间歇过程模态划分方法中过程数据高维特征和模态中心的选取直接影响模态划分结果的合理性,进而影响间歇过程质量变量在线预测的精度。为提高间歇过程质量变量在线预测的精度,提出了一种基于改进密度峰值聚类相关向量机(improved density peaks clustering-relevance vector machine,IDPC-RVM)的间歇过程质量变量在线预测方法。首先,在密度峰值聚类算法基础上,考虑过程数据的高维特征进行样本相似性度量,并通过样本密度不平衡下的模态中心选取策略准确获取间歇过程模态中心;其次,利用模态划分指标在无须先验知识的情况下获取间歇过程最优模态数目,并识别过渡模态完成间歇过程的模态划分;最后,建立各模态数据的RVM预测模型,实现间歇过程质量变量的在线预测。青霉素发酵过程的实验结果表明,与RVM、SCFCM-RVM和DPC-RVM方法相比,对青霉素浓度预测的均方根误差(RMSE)降低至0.0093,判定系数(R²)提升至0.9995,有效地提高了预测精度。     

涂层硬质合金刀具铣削粉末冶金镍基高温合金时的失效机理

使用涂层硬质合金刀具,对粉末冶金镍基高温合金进行了干式面铣试验.采用电子扫描显微镜(scan-ning electron microscopy,SEM)、数码显微镜(digital microscope,DM)和能谱探针(energy dispersive spectrometry,EDS)等工具,对硬质合金刀具前、后刀面的磨、破损形貌和失效机理进行了分析与研究.研究结果表明:涂层刀具的主要失效形式为崩刃和前刀面的剥落;失效机理为高温条件下磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损和疲劳磨损的综合作用.     

ZrO2含量对WC基复合材料的力学性能和微观结构的影响

摘要：以提高WC基复合陶瓷的断裂韧性和硬度为目标,利用ZrO2作为材料粘结剂和增强相,同时引入Al2O3添加相,采用热压烧结工艺成功制备了WC-ZrO2-Al2O3(WZA)复合刀具材料.在此基础上,添加一定量的VC作为晶粒生长抑制剂和助烧剂,以实现材料最大程度的致密化.并对热压后复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性进行了测试和分析.探讨了ZrO2含量对材料微观结构和力学性能的影响,研究了复合材料断面断裂方式和材料相的组成.