刀具微织构形貌对骨切削温度的预报模型研究

仿生摩擦学的相关研究表明,高性能的表面微织构可以实现良好的减摩抗磨性能。利用ABAQUS软件对微织构刀具骨切削过程进行了二维有限元分析,针对刀具前刀面微织构的各种形貌变化进行仿真切削,对比分析骨切削过程中第三变形区的温度变化。仿真实验表明:刀具微织构的不同形貌与几何参数会引起骨切削中第三变形区温度的不同幅值的变化,切削温度随微织构间距与深度的增大而增大,随着宽度的增大而减小,并且受宽度的影响最大。     

基于C8051F021采煤机截割部自适应调高方法

从采煤机记忆切割方法存在的不足出发,对采煤机使用的背景进行研究,通过对传统记忆切割的改进,提出了基于C8051F021采煤机截割部的自适应调高实现方法。该方法采用C8051F021片上系统作为核心设计硬件电路,先导式比例流量控制阀作为主控原件,实现采煤机摇臂的智能升降,系统还采用无线传输模块实现远程监控的目的。      

基于单颗磨粒切削的钛合金磨削过程仿真研究

采用有限元分析软件DEFORM的Johnson Cook材料模型,模拟了润滑涂层单颗磨粒磨削TC4合金的加工过程,对磨屑形成过程中磨削区温度、磨削力和切削变形区内应力的变化情况进行了有限元分析。结果表明:切削高温和高内应力主要集中在剪切变形区的刀尖位置;随着一个锯齿状磨屑节块的生长,温度降低、内应力减小。磨削力和磨削温度随磨屑的形成过程呈规律性变化:随着磨削进行,磨削力逐渐增大,磨削温度也相应升高;在锯齿状切屑完整形成时,磨削力最小、磨削温度最低。     

正交试验法在光纤激光切割厚板中的应用

在光纤激光切割厚板的工艺参数采集过程中,使用正交试验的方法,在最短的时间获得最优的切割工艺参数,有效、合理地减少试验时间与成本。     

中置型车刀的对刀辅具设计

为降低数控车床对刀过程中存在的误差,在分析误差存在的原因后,设计完成了中置型车刀的对刀辅具。该辅具在实际生产中,可降低人为因素引起的对刀误差,有助于提高零件的加工精度。     

超精密飞刀铣削加工工艺参数优化

在分析了影响飞刀铣削加工工件表面粗糙度主要因素的基础上,确定了包括切削参数在内的优化参数。综合考虑加工效率和加工精度的要求,提出了飞刀铣削加工的统一目标法,并给出了加工时间和表面粗糙度Rt的求值公式,以及优化参数的约束条件。采用改进后的遗传算法得出了优化后的加工参数,并与由经验参数得到的加工时间和Rt进行了对比。结果表明:采用优化后的参数比采用经验参数的加工效率更高、表面质量更好,优化算法是有效可行的。     

DMC复合材料自动切割机的研发

研发一台自动切割机,对DMC复合材料进行自动切割,用于制造窨井盖。要求切割机边输送复合材料边进行纵向和横向切割,且使得切口形状尽可能平齐。纵切机构是转轴带动圆盘切刀对复合材料进行纵向切割。横切机构是采用曲柄滑块机构驱使切刀对复合材料进行横向切断。运用MATLAB仿真,对横切机构切刀运动轨迹进行优化,得出物料切口最接近垂直的轨迹线。结果表明:当切刀口距离连杆与曲柄转心的距离为55 mm,曲柄角速度为26 r/min时,物料横向切口形状的左右最大偏差最小,最接近平齐标准,满足生产要求。     

刀具磨损对单晶铝纳米切削过程的影响

基于分子动力学的理论建立了单晶铝的纳米切削仿真模型,比较研究了在刀具未磨损和刀具磨损条件下对切削过程的影响。研究表明：相比于刀具未磨损,在刀具磨损的情况下,已加工表面质量有所下降,基体上出现了大量的位错等缺陷;切削力也全部有所升高,其中刃口半径磨损对切削力影响最为显著,在相同的切削条件,相比于刀具未磨损升高约为17.78%,后刀面磨损和前刀面磨损对切削力的影响基本相同,提高了约7.98%;刀具温度和工件的温度也都有不同程度的升高,其中,工件的温升更高。刀具刃口半径磨损对温升影响最大,达到稳定切削时,刀具的平均温度相比于刀具未磨损升高约为7.2%。     

铁路继电器触点表面形貌及失效机理分析

目的深入研究铁路继电器触点的失效机理。方法在直流条件下进行铁路继电器电寿命试验,自动识别静触点表面与动触点的接触区域。利用三维形貌扫描仪和扫描电镜扫描触点,选定平面基准面,计算触点表面粗糙度参数,分析触点表面形貌变化。对触点烧蚀后的表面进行元素分析,研究触点表面的微观组织结构和失效机理。结果 Sa/Sq的值小于0.8表示随机性较强的表面,Sa/Sq(静)=0.246Sa/Sq(动)=0.291,即继电器触点在额定运行后,表面凹凸形貌均具有很强的随机性,静触点表面的随机性明显强于动触点。分析继电器动、静触点起伏变化(Sp+Sv),静触点为109.786,远大于动触点26.08,表明静触点的起伏变化明显,幅度较大,动触点幅度变化较小,相对平坦。继电器表面基本以Ag和Cd元素为主,Cd含量变化平稳,在明显裂缝处含量极低。相对于动触点,静触点表面凹坑和龟裂状裂纹清晰可见,腐蚀严重。裂缝凹坑区域和凹坑边缘区域Ag和Cd的原子百分比约为2∶1,磨损颗粒区域Ag和Cd的原子百分比约为0.5∶1。相对平坦区域腐蚀程度很浅,Ag和Cd的原子百分比约为5∶1。触点阴极,即静触点表面,存在反应Cd+2OH~-→Cd(OH)_2+2e,部分Ag被磨损,附着在动触点凸起表面。另一部分Ag进行反应Ag++Cl-→Ag Cl,绝大多数Ag进行了Ag+O→Ag_2O反应。结论归纳出了表面形貌和失效之间的联系,动触点表面有微小颗粒沉积,表面高度变化区域性明显。静触点表面凹凸裂痕分界清晰,表面高度变化呈现横向规律性。触点在裂缝凹坑和凹坑边缘区域元素腐蚀情况相当,磨损颗粒区域存在一部分材料从阴极转移到阳极,相对平坦区域存在一部分材料从阳极转移到阴极。     

旋风式挤压切断新工艺的应用

旋风式管料切断装置是一种新型的机械加工装置,它采用挤压式的加工原理,利用高速旋转的刀具对管料进行挤压切削,其结果是机器运转噪声小、无粉尘及铁屑产生、工作效率高、节省材料,是一种新的切断加工工艺方法。