Tool Wear Prediction in Micro-end-milling with Hard Material

The applications of micro-machining have increased drastically in the last ten years. However, tools with less than 1mm diameter using for micro-mills have very short and unpredictable life when they are used to cut hard metals. In this study, preliminary design of experiment (DOE) test program was conducted to investigate and identify the factors affecting tool wear at the micro-scale with hard material. Analysis of variance (ANOVA) and Taguchi method were efficient to determine appropriate cutting condition and the effect of parameters. A simple model was also developed to predict the width of slots on the workpiece along the cutting length. The obtained results can provide the basic guidelines for parameter setting of micro-end-milling with hard material.     

奥—贝球墨铸铁切削加工性的研究

本文对奥—贝球铁的切削加工性能进行了实验和研究。分析研究了切削用量三要素对奥—贝球铁主切削力F_z和刀具耐用度的影响规律;从降低切削力的观点出发,优选了刀具材料。本论文所得出的结论及实验数据,对奥—贝球铁的切削加工有指导意义,可作为有关部门切削加工的参考     

Generalization of Results of Computations and Natural Experiments at Steel Parts Quenching

IntroductionThepaPerpresentsthegenera1izationofresultsofnumericalcomputationsandnaturalexperimentsbasedonthesimilaritytheoryandtheoryofregularthermalconditions.Thenumericalcomputationshasbeenmadeonthebasisofsolvingequationsofnon-stationarythermalconductivityandthermoplaSticity.Thegeneralizationofresultsliesinthefactthatwefoundadimensionlessformulaforthedeterminationofthetimeofreachingthemaximumcompressionstressesonthesurfaceofp8rtstobequenched.ThepatstobequenchedaredividedintothreegrouPs:pla…     

Mechanical properties of asphalt pavement structure in highway tunnel

A linear full 3D finite element method （FEM） was performed in order to present the key design parameters of highway tunnel asphalt pavement under double-wheel load on rectangular loaded area considering horizontal contact stress induced by the acceleration/deceleration of vehicles. The key design parameters are the maximum horizontal tensile stresses at the surface of the asphalt layer, the maximum horizontal tensile stresses at the bottom of the asphalt layer and the maximum vertical shear stresses at the surface of the asphalt layer were calculated. The influencing factors such as double-wheel weight; asphalt layer thickness; base course stiffness modulus and thickness; and the contact conditions among the structure layers on these key design parameters were also examined separately to propose construction procedures of highway tunnel asphalt pavement.     

切削工具的TiN、TiC涂层性能的试验分析

介绍了涂层刀具与未涂层刀具在切削加工中的性能比较及试验研究。主要通过不重磨车刀的耐用度及丝锥的切削力(扭矩)等因素来展开试验分析。     

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.     

基于调制白噪声与查表法的非平稳路面不平度建模方法

针对实测道路功率谱密度频率结构不同与汽车行驶速度变化引起的非平稳问题, 分析了现有路面不平度模型的准确性, 提出了一种基于调制白噪声与查表法的非平稳路面不平度建模方法; 结合白噪声生成方法和离散功率谱密度的计算公式, 推导出了能够确保路面不平度计算功率谱与设计功率谱完全吻合的Band-Limited White Noise模块参数设定方法; 通过不同设定值组合的白噪声功率谱密度与路面不平度功率谱密度计算结果对比, 验证了所提出的Band-Limited White Noise模块参数设定值的准确性; 为解决频率指数不等于2的空间域内非平稳路面不平度建模问题, 提出了由1个基准项和若干个精度校正项组成, 且调制传递函数模的平方逼近具有任意频率指数的道路功率谱表达式; 为获取考虑车速变化影响的频率时变的时域内非平稳路面不平度输入模型, 基于空间路面不平度固定不变的原理, 提出了利用查表法, 获得变车速工况下时域内非平稳路面不平度; 通过空间域内非平稳路面不平度建模及考虑车速变化的非平稳路面不平度建模应用, 验证了所提建模方法的优越性。研究结果表明: 使用基于调制白噪声的非平稳路面不平度建模方法构建的空间域路面不平度功率谱曲线, 与应用实例中的设计目标曲线吻合良好, 且结合查表法可以有效地解决时变车速带来的时域内非平稳路面不平度建模问题。      

沥青路面结构类型和沥青面层厚度对车辙的影响

半刚性基层道路上的车辙通常只发生在沥青面层,在一定厚度范围内,车辙深度会随着沥青面层厚度的增加而增大,但超过这一范围则不会再有大的影响。无机结合料半刚性基层达到预期强度后,在普通交通条件下车辙变形很少,但却加剧了沥青混合料面层车辙的发生。采用柔性基层时,建议将其厚度加大。     

半主动动力吸振镗杆系统的颤振抑制机理

深孔镗削过程中,针对影响工件加工精度和表面质量的颤振现象,建立单自由度切削颤振系统的动力学模型,利用谐波平衡法求得机床主轴转速与极限切削宽度的关系式,并绘制了机床主轴转速与极限切削宽度的稳定性图,结合半主动动力吸振镗杆刚度和阻尼系数的可控性,分析了机床结构刚度及阻尼系数大小对颤振抑制的影响。研究结果表明：机床颤振频率随着主轴转速呈分段线性变化,增大机床结构的刚度和阻尼,系统的稳定性区域在一定范围内相应的增大。为今后进行半主动动力吸振镗杆具体模型的建立和相关参数的选取提供了理论依据,具有实际意义。     

Numerical simulation on temperature and stress fields in beryllium during cutting process

The temperature and stress fields in beryllium during high speed cutting process were studied by employing a thermo-mechanically coupled finite element method (FEM). The results show that the temperatures in beryllium increase only a little during the cutting process. Both of the residual stresses for along and normal to the cutting direction are tensile stresses in the surface of beryllium after cutting. The cutting force and thrust force are about 280 and −250 kN/m at the steady stage, respectively. The main effects of coolant on the cutting process are to decrease the friction coefficient and heat between the tool and the workpiece, so to reduce the temperature, but almost no effects are made for stress. This study is helpful to enhance the understanding for stress formation and optimize the process parameters of beryllium.     

高韧高硬高速钢的研究

用化学成分分析法、金相分析法、X射线结构分析法以及表面硬度、剥层硬度和显微硬度测定法研究了高速钢25W3Mo4Cr2V7Co5和25W6Mo5Cr4V2A1的渗碳温度和时间、淬火加热温度以及回火温度和次数对其渗层的碳浓度分布、金相组织、相组成、层探、表面硬度和硬度分布的影响规律。用切削试验进行了寿命对比,并对低碳高速钢的渗碳机理进行了探讨和分析,针对混合型扩散控制的渗碳过程,建立了两个描述渗碳深度与时间关系的方程,扩大了经典公式的适用范围。     

轨道车辆新型车端专用吸能装置

为了提高轨道车辆的耐碰撞性,利用金属薄壁结构轴向切削和压缩过程吸收能量的原理,设计了一种新型车辆端部专用吸能装置;采用显式有限元软件LS-DYNA建立了吸能装置吸能过程的等效三维有限元模型,并对吸能过程进行数值模拟;分析了切削深度、刀具前角和切屑圆心角等参数对吸能装置吸能性能的影响.研究结果表明,新型吸能装置吸收的能量、界面力与切削深度、切屑圆心角成正比,与刀具前角成反比,受切削深度的影响较小;新型吸能装置的冲程效率可达100%,压缩力效率和总效率可达70%以上,高于现有吸能装置.      

全断面隧道掘进机工作参数匹配规律的挖掘与利用

为提高隧道掘进机工作效能和利用率,以采集的秦岭隧道工作数据为对象,分析研究了不同掘进状况下工作参数间的匹配规律,对比分析了各类掘进状况下的切削比能,获得了掘进机正常掘进状况下的FPI与切割系数C的制约方程,得到了软、硬岩条件下的推进力、扭矩需求方程,并且从统计角度获得了切割系数的概率密度分布函数。所获得的相关规律以及处理方法,为掘进状况的预测和掘进参数的优化提供了一定的知识和技术支持,对于掘进机的性能评价和掘进机设计都具有重要的参考价值。     

AC-13沥青面层构造深度衰变规律研究

在山西省某条高速AC-13混合料施工过程中现场随机取样并作标记,根据试验得到混合料沥青含量和级配。次日在标记路段钻芯取样计算压实度,并且测定路面构造深度(TD),利用Matlab分析构造深度与沥青含量、级配的关系,得出AC-13沥青混合料路面构造深度可以通过其与沥青含量和级配的关系得出;分别在路面通车后7 d内、半年内、一年内实测路面相关路段的构造深度,分析构造深度在交通量和通车时间共同作用下的衰变规律,在通车半年时间内构造深度衰变量在14.1%~16.3%之间,通车半年到一年时间内构造深度衰变量在5.5%~9.0%之间。     

柔性基层沥青路面结构设计参数分析

综合分析了国内外柔性基层沥青路面典型结构,采用正交分析方法,讨论了沥青稳定基层厚度、级配碎石基层厚度及土基模量等关键结构参数对路表回弹弯沉、沥青层层底拉应力2个柔性基层沥青路面性能指标的影响。研究表明:土基模量对于路表回弹弯沉的影响最为显著;当沥青层厚度在25 cm以内时,增加沥青层厚度可以减小沥青层底拉应力,延长沥青路面疲劳寿命。     

基于Marc金属正交切削过程仿真的参数化建模

对金属正交切削过程的仿真,方便和快捷地对刀具—工件系统进行造型是必要的。本文通过建立刀具、工件的参数化模型并选用了合适的造型方式,应用数据库技术,采用C++Builder软件完成了接口设计;给定刀具的结构尺寸、几何角度和工件的几何尺寸以及刀具与工件的相对位置,即可生成二维造型的的过程文件,并在Marc软件环境中完成刀具—工件的建模。最后介绍了刀具—工件的参数化造型的关键技术及其过程。从而为正交切削过程的数值模拟奠定了基础。     

根据奥氏体晶粒度测高速钢脱碳层深度

本文由实验得出表层脱碳的高速钢,其外层奥氏体晶粒粗大,内层奥氏体晶粒细小,两层之间存在明显界线,并通过测定碳化物分布及显微硬度值分布,说明奥氏体大小突变的界线,可作为脱碳与未脱碳区的界限,从而提出测定高速钢脱碳与层深度的新方法。     

Dynamic Behavior of Two Part Towing Cable System During Turning

An improved numerical method is used to simulate the dynamic behavior of a two part towing cable systems during turnings. In U turns and full turns, periodical heave motions are found both for the towed vehicle and for the depressor. Periodic motions of the subsea units and of the cable surface tension are closely related to the turning parameters, such as turning velocity and turning radius. System parameters, such as length of the second cable and the vehicle hydrodynamics, also damp turning instability.     

复合式路面与半刚性基层沥青路面的沥青层温度场对比研究

通过对复合式路面与半刚性基层沥青路面的沥青层温度场对比研究,可为复合式路面或"白改黑"路面(旧水泥混凝土路面加铺沥青面层)沥青层的设计及施工提供技术支持。将沥青层看作是厚度和材料不全相同的2～3层,然后逐层研究分析,结果表明两种路面结构沥青层的温度场非常相似,认为温度作用下复合式路面沥青层的设计及施工经验可借鉴半刚性基层沥青路面。     

新型滚刀的研制

针对东风4机车上的从动齿轮,设计制造了长短齿整体粗切滚刀,提高了刀具的耐用度和齿轮精度。同时,基于滚削运动学,导出了适合于定量计算的滚削加工过程切削层参数的数学模型,并设计了性能较为完善的滚齿切削力测试系统,给出了综合描述滚削运动的方法。运用这种方法,对滚削中齿槽各断面廓形的创成过程,待切除余量的基本形体,刀齿切削刃上各工作点的切削厚度变化规律,以及切削力(力矩)变化规律等滚削运动特性参数进行了定量分析。