超重型切削过程硬质合金刀具高温力学特性

超重型切削过程中,刀具的高温失效是硬质合金刀具破损的主要形式之一。首先,通过理论分析、切削仿真及数学模型进行切削热产生过程分析,并研究切削温度对硬质合金刀具变形抗力的影响;然后,进行切削温度及材料高温硬度测量实验,实验结果验证模型有效,硬质合金和工件材料试块的硬度在1000℃时分别下降了28%和60%左右;最后,从刀具几何结构优化设计和复合涂层技术两方面提出超重型切削专用硬质合金刀具抗高温性能的提效措施,在5组切削参数下进行刀具寿命对比实验,优化设计的XF8刀具寿命是YT15刀具的2~5倍。研究结果可以为重型高效切削刀具技术的研究及推广提供借鉴。     

基于灰色-马尔可夫模型的刀具磨损预测

为了准确判断和预测激光超声复合超精密车削过程中刀具的磨损状况及磨损趋势,基于激光超声复合超精密车削刀具后刀面磨损试验数据,应用灰色-马尔可夫理论建立了激光超声复合超精密车削刀具磨损量灰色预测模型及灰色-马尔可夫预测模型,并对特定切削条件下的刀具磨损量进行了预报。结果表明,两种模型预测值与实测值误差较小,尤其是灰色-马尔可夫模型拟合精度更高,结果更可靠,能更好地满足工程需要。     

混合动力车制动工况分析与储能装置参数匹配

为提高混合动力系统整体性能,实现高效能量回收,分析某重型越野车辆驾驶循环工况中制动过程的功率与能量分布,从制动能量回收率与电机参数出发讨论对储能装置的性能要求. 提出电池组-超级电容复合储能装置的参数匹配方法,针对21 t级试验样车混合动力系统进行实例计算,论证锂离子电池组与超级电容组成的复合储能装置的性能. 实例计算与道路试验结果表明:匹配的复合储能装置符合车辆整体性能与制动能量回收的要求,体积、重量满足总体设计约束;匹配超级电容后,储能装置的瞬时功率能力大幅提升,可显著提高车辆的制动能力和制动能量回收率.     

切削加工表面完整性建模现状与发展趋势

针对切削加工表面完整性建模方法种类繁多且相互关系揭示不明等问题,总结了各表面完整性指标,包括表面形貌、残余应力、加工硬化和相变的主要建模方法,并从各建模方法的应用范围以及主要成果的角度概括了表面完整性建模的研究现状.论述了解析建模与数值建模方法在预测表面完整性各指标时的优缺点及内在联系,重点分析了数值模拟技术在表面完整性建模中的作用.指出了国内外表面完整性研究体系的区别及联系,并对表面完整性建模的发展方向作了展望.     

基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器设计

由于目前复合电源系统中只用一个单输入DC/DC变换器存在稳定性差,蓄电池使用寿命短的现象,而使用两个单输入DC/DC变换器又存在结构复杂、可靠性差的缺陷.因此设计了一种基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器,该变换器通过将蓄电池、超级电容作为双输入电源接入其中,使二者的输出电压更加稳定,有效地保护了蓄电池,延长了其使用寿命.同时,只使用一个DC/DC变换器使系统结构得到简化,提高了可靠性.对所提出的DC/DC变换器在纯电动汽车不同工况下的工作情况进行了分析,最后通过Matlab/Simulink进行了仿真验证,结果表明所提出的DC/DC变换器能够满足电动汽车的要求.     

Comparison of TiAIN,AICrN, and AICrN/TiAIN coatings for cutting-tool applications

Monolayer and bilayer coatings of TiAlN, AlCrN, and AlCrN/TiAlN were deposited onto tungsten carbide inserts using the plasma enhanced physical vapor deposition process. The microstructures of the coatings were characterized using scanning electron microscopy （SEM） and atomic force microscopy （AFM）. The SEM micrographs revealed that the AlrN and AlCrN/TiAlN coatings were uniform and highly dense and contained only a limited number of microvoids. The TiAIN coating was non-uniform and highly porous and contained more micro droplets. The hardness and scratch resistance of the specimens were measured using a nanoindentation tester and scratch tester, respectively. Different phases formed in the coatings were analyzed by X-ray diffraction （XRD）. The AlCrN/TiAlN coating exhibited a higher hardness （32.75 GPa）, a higher Young＇s modulus （561.97 GPa）, and superior scratch resistance （LcN = 46 N） compared to conventional coatings such as TiAlN, A1CrN, and TiN.     

Specific energy optimization in sawing of rocks using Taguchi approah简

This work aims at selecting optimal operating variables to obtain the minimum specific energy （SE） in sawing of rocks. A particular granite was sampled and sawn by a fully automated circular diamond sawblades. The peripheral speed, the traverse speed, the cut depth and the flow rate of cooling fluid were selected as the operating variables. Taguchi approach was adopted as a statistical design of experimental technique for optimization studies. The results were evaluated based on the analysis of variance and signal-to-noise ratio （S/N ratio）. Statistically significant operating variables and their percentage contribution to the process were also determined. Additionally, a statistical model was developed to demonstrate the relationship between SE and operating variables using regression analysis and the model was then verified. It was found that the optimal combination of operating variables for minimum SE is the peripheral speed of 25 m/s, the traverse speed of 70 cm/min, the cut depth of 2 cm and the flow rate of cooling fluid of 100 mL/s. The cut depth and traverse speed were statistically determined as the significant operating variables affecting the SE, respectively. Furthermore, the regression model results reveal that the predictive model has a high applicability for practical applications.     

哈尔滨城市公交工况的构建

针对哈尔滨市开展新能源公交客车示范运行,客车动力系统的匹配及其优化问题,采用GPS设备对哈尔滨城市公交典型线路的运行工况进行了实测,将记录的车速曲线分割成运动片段,采用主成分分析法和聚类技术提炼了运动片段的特征,进而建立了哈尔滨城市公交工况,并分别与中国城市公交工况和曼哈顿城市公交工况的特征值进行对比分析.分析结果表明,哈尔滨城市公交工况的平均车速低于中国城市公交道路工况,平均加、减速等特征值则高于中国城市公交道路工况.怠速比例低于曼哈顿城市公交工况.建议公交车生产及研发部门采用哈尔滨市自身的公交行驶工况,匹配设计出更符合实际的新能源公交客车动力系统,并通过优化控制策略,进一步提高车辆行驶的经济性.     

环形刀高度变化刀路轨迹规划方法

为提高汽车覆盖件模具加工效率,将环形刀应用于汽车模具小曲率面的半精及精加工过程.通过对三坐标铣削小曲率面的刀具切触几何分析,确定环形刀最佳进给方向应沿工件高度变化方向,此时可使有效切削带宽达到最大.基于此结论,分别对两类特殊型面进行了刀路轨迹规划.对于单一方向曲率变化面采用垂直截面法,截面方向沿最大主曲率方向,实验表明:垂直截面法与等高线法相比可提高加工效率25%,并且有较好的表面质量;对于圆鼓面采用放射精加工方法,仿真结果表明:此方法与三维偏置方法相比可提高加工效率22.64%,并且避免了周边欠切.     

刀具几何角度对高速铣削性能影响的仿真分析

切削力和切削温度是影响刀具耐用度及被加工表面质量的重要因素,其中刀具几何角度在金属切削加工过程中对切屑的形成、切削力的大小以及散热条件等影响很大。因此,合理地选择刀具几何角度对提高刀具使用寿命和生产效率、降低生产成本具有重要意义。以铝合金7075-T651高速铣削为研究对象,借助金属切削工艺软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,并结合单因素法,分析了不同刀具角度的选择对切削力和切削温度的影响。该结果为高速铣削刀具几何角度的选择提供参考。