摘要：针对镍钛合金的高效高速清洁加工,通过干切削、二氧化碳及液氮低温切削等清洁切削技术,设计了镍钛合金在不同相态下的切削实验,对切削性能、表面完整性指标进行了对比分析,研究了材料相态和切削参数对镍钛合金切削加工的影响规律。研究结果表明,马氏体相切削力最大,奥氏体相切削力最小,前者可达后者的1.04~3.84倍;切屑中存在Ni、Ti、O、C四种元素,主要以TiO_(2)和NiCO_(3)形式存在,两种化合物的生成量随切削温度变化,进而导致切屑颜色随工艺参数发生变化;当进给量较小时,奥氏体相加工表面粗糙度Ra值最大,马氏体相Ra值最小,前者可达后者的1.24~1.66倍;在马氏体相切削条件下,当切削速度为130 m/min、进给量为0.05 mm/r、切削深度为0.2 mm时,Ra值达到最小值0.73μm。

摘要：为改善镁合金的切削加工性能及加工表面完整性,优化切削加工工艺参数,基于拟水平法设计了四因素四水平正交车削试验,研究切削三要素以及切削介质(常温干切、液态二氧化碳和液氮)对ZK61M镁合金车削加工表面完整性的影响规律。实验结果表明:切削深度对切削力的影响最显著,进给量次之,切削速度的影响较小,低温切削能降低切削力,但对切削力的影响不显著;进给量对表面粗糙度和残余应力具有显著影响,随着进给量增大,表面粗糙度增大,并引入表面残余拉应力;冷却介质对表面粗糙度和表面残余应力具有次显著影响,相比于常温切削,采用低温切削能有效降低加工表面粗糙度,细化表层晶粒,增大表面残余压应力,同时,采用液态二氧化碳作为冷却介质的效果优于液氮。基于灰色关联分析得到ZK61M镁合金低温切削的最优工艺参数:v_(c)=100 m/min,f=0.05 mm/r,a_(p)=0.4 mm,采用液态二氧化碳作为冷却介质。用关联分析结果建立了工艺参数与加工质量间的响应预测模型,平均误差为7.93%。

摘要：目的提升金属高压密封环的静密封性能,保证HPD柴油机油泵体的密封效果。方法基于逾渗理论与静密封原理,采用有限元仿真分析,研究密封环接触区微织构结构及分布特征对密封性能的影响规律,进而设计出在特定工况下密封环微织构的分布特征与几何尺寸。结果在给定的工况下,确定在泵盖表面构造5处环状圆弧截面微织构。分别为:处于密封环上端面中心位置处,深度为30μm、宽度为200μm微织构;距密封环上端面中心位置0.3 mm左右两端,深度为15μm、宽度为220μm微织构;距离密封环上端面中心位置0.7 mm左右两端,深度为3μm、宽度为260μm微织构。所设计的微织构在不减少有效接触宽度的前提下,显著提升了局部接触压强值,从而提升了高压接触区密封性能。结论微织构的存在会显著提升微织构两侧的接触压强峰值,且不影响其他接触区的接触压强分布。弧形截面的微织构相较于其他形状截面,性能最优。随着微织构深度的增加,接触压强峰值增加,但接触压强变化幅度越大,接触状态越不稳定;随着宽度的增加,接触压强峰值减小,但接触压强变化幅度越小,接触状态越稳定。多个微织构的密封环相比于单个微织构,接触状态有一定程度的改善。