高速切削淬硬钢已加工表面白层的形成规律

高速切削淬硬钢已加工表面存在白层,对工件使用性能具有很大的影响,研究已加工表面白层对改善工件表面质量和切削加工性具有重要意义.通过使用PCBN刀具高速干硬切削GCr15钢和40CrNiMoA钢实验,分析了高速干硬切削表面产生白层的机制,研究了切削速度、后刀面磨损量等切削参数以及材料含碳量对白层厚度的影响规律.研究表明:白层形成过程中,已加工表面材料发生相变,白层厚度随切削速度提高呈现先增加后减小趋势,随刀具磨损量增加而增大;随着工件材料含碳量增加,白层厚度增大.     

挤压切削加工过程的有限元仿真研究

利用Deform 3D软件建立了挤压切削加工中刀具与工件相互作用的有限元仿真模型,以不同切削速度和背吃刀量对挤压切削加工过程进行仿真分析.通过对工件加工表面变形量及残余应力等仿真结果的对比分析,总结了切削速度和背吃刀量对挤压切削加工工件表面质量的影响规律.最后,对仿真结果进行了试验验证,结果表明仿真模型能够较为真实地反映挤压切削加工的实际过程,证明了模型的有效性.     

纳米金刚石热浸渗高速钢刀具表面强化技术

为了改善高速钢刀具切削性能,提出了纳米金刚石热浸渗技术,该技术使钢表面的微观组织结构发生了变化,致使材料的物理性能也发生了改变,实现高速钢刀具表面的强化；通过两组刀具的切削试验,即切削力、刀具寿命和刀具磨损的对比,得出处理过的高速钢刀具切削加工性能得到很大的改善,纳米金刚石热浸渗技术强化高速钢刀具具有巨大的应用价值.     

脉冲强磁场处理高速钢刀具磨损机理的探讨

本文研究了用高速钢车刀切削45钢时,脉冲强磁场处理减小刀具磨损的机理:研究了磁化场强度及切削速度对刀具磨损的影响;考察了硬度及金相显微组织的变化;证明了在脉冲强磁场处理下,刀具材料强化的主要原因是碳化物的弥散析出所导致的弥散硬化效果的作用.     

滑差对重载列车轮轨黏着特性与表层损伤的影响

在自行研制的小型轮轨滚动磨损实验机上,以CL60车轮钢和U71Mn钢轨钢配副为研究对象,通过控制轮轨的转速,研究滑差对重载列车轮轨黏着特性与表层损伤的影响。结果表明:滑差对轮轨黏着特性存在显著影响,在所测试的若干工况下,随滑差增大,轮轨黏着系数增大;滑差影响轮轨的磨损量,随滑差增大,轮轨磨损量增加;轮轨表面硬度随滑差增大提高;不同滑差下轮轨表面磨损机制不同,纯滚动摩擦时轮轨以疲劳损伤为主;随滑差的增加,轮轨表面磨损机制由轻微的疲劳磨损转变为黏着磨损。此外,在相同滑差下,车轮表面损伤程度较钢轨严重。     

摆线齿轮滚齿切削力及温度仿真分析

为研究滚齿加工参数对切削力及温度的影响规律,分别利用包心法和平面啮合原理构建圆弧-短幅外摆线齿轮和对应滚刀几何模型。基于构建的几何模型建立摆线齿轮滚齿加工热力耦合有限元模型,分析不同滚齿切削速度和轴向进给量的影响。结果表明：摆线齿轮滚齿加工过程中,轴向切削力随加工时间快速增大,经过一段稳定阶段后迅速降低,径向切削力先快速增大后逐渐减小,切削温度先快速增大后进入稳定阶段;轴向进给量在0.25～0.75 mm/r范围内,轴向和径向切削力及切削温度均增长缓慢,在0.75～1.00 mm/r范围内均增长快速,滚齿切削速度对轴向切削力影响较小,而对切削温度影响较大。     

切削加工表面机械性能研究现状

论述了切削加工残余应力的产生机制、残余应力的实验研究、二维或三维切削过程有限元仿真研究及解析法研究现状.从研究方法和切削参数、冷却润滑条件以及刀具参数等因素对金属切削已加工表面的加工硬化的影响的角度介绍了国内外传统切削加工硬化的研究现状.探讨了微切削加工的残余应力及加工硬化研究.最后对传统切削和微切削加工表面机械性能的研究方向进行了展望.     

车削大螺距螺纹轴向分层切削的设计方法

提出车削大螺距螺纹轴向分层切削方法,通过刀工接触关系及切削层参数的研究,揭示出关键工艺控制变量,并讨论螺纹螺旋升角对左右切削刃工作前角和后角的影响,以及切削次序对切削效率的影响;以切削效率、左右螺纹面加工表面一致性为设计目标,以刀具几何角度、切削参数及切削次序为设计变量,提出大螺距螺纹轴向分层切削工艺设计方法;设计并磨制两把刀具,提出与其匹配的工艺设计方案,进行车削大螺距螺纹切削工艺对比实验.实验结果表明,采用该设计方法获得的工艺方案,可使大螺距螺纹在螺距误差、加工表面形貌及其分布上得到明显改善,满足大螺距螺纹加工质量的要求.     

刀具参数对超声切削蜂窝芯切削力及温度影响仿真分析

建立了圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯的三维有限元模型,研究刀具前角、刀具后角和刀片直径等刀具参数对进给力和切削温度的影响.研究结果表明:在圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯过程中进给力随着刀具前角和刀片直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小;切削温度随着刀具前角和刀具直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小.     

塑性材料超声振动切削变形区分析

基于商用有限元软件ABAQUS,以切削高温合金为例,采用新的弹塑性材料本构关系,建立振动切削下刀具与工件接触二维正交模型,分析材料去除机理,研究切削力、变形区的应力分布变化规律等,并进行动态冲击切削试验加以验证.研究发现:相比普通切削,振动切削时第一变形区离刀具较近处在刀具一次振动冲击时即达到材料强度极限,自身内部发生损伤破坏,只需刀具以很小的力推进即可切除,符合振动切削超前损伤机理;此外,第三变形区处振动切削应力最大值小于普通切削的,故摩擦挤压程度较小,与振动切削塑性材料加工表面质量较高的事实一致.     

车轮材料对轮轨滚动摩擦磨损行为的影响

为了使轮轨材料更好地匹配,降低轮轨磨损与损伤,利用MMS-2A滚动磨损试验机,研究了3种不同含碳量车轮材料与U71Mn热轧钢轨干态对磨时滚动摩擦磨损与损伤性能.结果表明:车轮材料变化基本不影响轮轨滚动摩擦因数,其摩擦因数保持在0.4左右;随车轮材料碳含量增加,车轮磨损量呈线性下降趋势,钢轨磨损量呈线性增加趋势,总轮轨磨损量呈降低趋势;不同车轮材料与U71Mn热轧钢轨对磨时的磨痕表面形貌具有较大差异,当碳含量为0.57时,车轮损伤以剥落损伤为主,试样塑性变形相对轻微,随车轮硬度降低(碳含量为0.51),表面剥落损伤轻微,但塑性变形严重;对磨钢轨试样以粘着和剥落磨损为主.      

粘结层特性对正交异性钢桥面铺装受力的影响

为了研究粘结层对正交异性钢桥面铺装受力的影响,应用有限元软件ABAQUS对钢桥面铺装的局部梁段进行模拟,探讨是否设置粘结层以及粘结层材料的计算参数(泊松比和模量)和粘结层厚度的改变对钢桥面铺装的受力影响。研究结果表明设置粘结层对整个桥面铺装的受力是有利的。以层间剪应力作为指标,粘结层材料泊松比增大时,层间最大剪应力会有一定减小但剪应变有一定的增加,此外,层间最大剪应力也会随着粘结层材料模量的减小而减小。粘结层厚度的增加也使得层间的剪应力和剪应变都有所减小。以上的这些钢桥面铺装的受力影响也为工程应用中粘结层材料的选择提供一定的理论依据。     

车削加工过程的三维数值分析

利用三维有限元方法.按照实际加工条件建立了切削模拟模型,得到了温度分布、切削力变化和应力场分布等结果.结果表明相对于二维模拟,三维模拟更加真实地揭示了刀具和工件的切削状态,同时也为研究金属切削理论和开发新的刀具提供了一个更加有效的方法.     

CBN刀具磨损机理分析

1 CBN 刀具磨损类型在稳定的精加工中,CBN 刀具加工淬火钢的磨损过程与一般切削刀具类似.图1是切削淬火 GCr15相(HRC58)时的刀具磨损曲线.刀具磨损较均匀,前后刀面都有磨损痕迹,磨损面呈条状.其磨损型式大致有以下几种:①逆转化磨损当切削温度较高时(如超过1000℃时),在切削一段时间后,刀刃高温     

改型解放牌汽车转向节主销衬套孔精密镗削试验研究

本文研究了刀具材料及其几何参数的选择、被加工表面粗糙度的影响、刀具耐用度的选择以及切削用量的优化方法,藉以评定锡黄铜(Hsn90-1)板材的切削加工性,也为精密加工衬套孔用组合机床的设计,提供了最佳工艺参数.     

磁化处理高速钢车刀的切削性能

本文对于用磁化处理的高速钢刀具车削中碳钢时,在一定条件下能够显著提高刀具耐用度的现象进行了分析,得出了某些内在规律。通过二次正交组合设计,研究了切削速度、进给量、切削深度及刀具后刀面的磨损值对刀具耐用度的影响,建立了高速钢车刀后刀面磨损及刀具耐用度的公式。     

汽车覆盖件模具切削物理数据库研究

近年来我国汽车制造业的迅速发展,导致汽车覆盖件模具需求很大.目前,很多发达国家学者进行了金属切削数据库的开发和研究,然而我国针对于汽车覆盖件模具切削加工的先进切削数据库系统比较少.本文以汽车覆盖件模具切削为研究对象,通过研究模具加工中的基础切削问题与基本加工工艺,以服务的角度出发,采用大数据、云计算技术建立汽车用淬硬钢模具切削基础数据库云平台,挖掘机床性能、加工工艺、刀具选择与加工质量的基本关系,提供标准模具工艺查询、工艺参数优化、刀具优选等服务,为智能机床装备的使用提供基础数据支持.     

桥面铺装层间界面剪切性能的影响因素分析

针对影响桥面铺装层问界面剪切特性的因素开展了试验研究和数值模拟研究.结果表明:桥面铺装层间界面的剪切强度随试验温度的升高而降低,随加载速率的增大而增大;当调平层表面构造深度在6 mm左右时,铺装层间界面的抗剪性能能够最大限度地予以发挥;沥青混凝土面层的厚度和防水粘结层的弹性模量对铺装层间界面的抗剪强度影响较大,而沥青混凝土的弹性模量和防水粘结层的厚度对抗剪强度的影响则可以忽略.     

胶粉改性沥青桥面防水层铺装结构黏弹性力学分析

胶粉改性沥青桥面防水层具有抗高低温性能好、抗施工损伤特性好、具有与沥青混凝土铺装层和水泥混凝土桥面板黏结性能好、环保等优点,利用黏弹性力学原理对设有胶粉改性沥青防水层的铺装结构进行受力特性分析,研究了防水层厚度、桥面铺装层厚度对桥面铺装结构抗剪性能的影响,并与室内试验结果进行了对比,结果符合良好．分析结果表明：随防水层厚度增加,最大剪应力值τmax会增大;随沥青混凝土铺装层厚度增加,τmax呈现先减小后增大趋势．沥青混凝土面层的厚度为13cm时产生的τmax值最小．     

基于迭代RMSE法的约束阻尼板动力特性分析

忽略约束阻尼结构阻尼层黏弹性材料虚刚度及参数频变特性会对计算该结构模态损耗因子带来误差.本文在修正模态应变能法（RMSE法）的基础上，结合迭代算法，分析了黏弹性材料虚刚度及参数频变特性对约束阻尼板的振型、固有频率和模态损耗因子的影响，探讨了约束阻尼板阻尼层厚度和约束层厚度对结构模态损耗因子的影响规律.分析结果表明：本文方法计算的固有频率和模态损耗因子与相关文献中的试验实测值吻合良好；不考虑黏弹性材料参数频变特性，各阶模态振型形状基本不变，但部分振型的相位相反；阻尼层剪切模量直接影响到结构固有频率，忽略其频变特性会导致在低阶时计算结果偏大17.2%，高阶时偏小7.6%；低阶模态时，忽略黏弹性材料频变特性的模态损耗因子误差最大可到56.0%；约束阻尼板模态损耗因子随阻尼层厚度增加而增大，随约束层厚度增加先增大后减小.