摘要：切削刀具刃口半径对材料加工过程有着重要影响,其中如切削力、切削应力以及刀—屑交界面的温度分布,这些参数最终都会作用在刀具寿命和工件已加工表面完整性上。刀具刃口圆形钝化处理能够使刀具不易在切削过程中出现崩刃。本研究借助有限元方法对钝圆刃口刀具切削过程进行深入研究,其中有限元模型采用耦合欧拉—拉格朗日(Coupled Eulerian Lagrangian,CEL)方法建立。为研究刀具刃口对切削过程影响,本研究的切削工况包括四种刀具刃口半径(10μm,20μm,30μm,40μm)和三种未变形切屑厚度(0.1mm,0.15mm,0.2mm),对12种工况分别进行仿真和试验研究,验证所提出的有限元模型的准确性和合理性。在此基础上,进一步对仿真结果中的切削温度、切削应力和材料流动状态等过程量进行深入分析研究发现,随着刀具刃口半径的增加,两向切削力的刃前切削应力和最高切削温度都呈增长趋势,最高切削温度由前刀面向后刀面移动。本研究或为钛合金切削过程的机理理解及难加工材料刀具和切削参数设计提供支持。

摘要：刀具切削寿命是高端制造领域中重要的评价环节,能够直接影响切削效率与企业效益。刀具的宏观几何结构是影响刀具切削寿命的重要因素之一,而刀具微刃口作为工件与刀具的直接接触区域,其刃型结构也是影响刀具寿命的关键因素。本文通过立式旋转钝化法制备了具有对称型与非对称型微刃几何的硬质合金铣刀,并通过AISI1045钢铣削实验进行对比分析,研究了不同微刃结构对铣刀寿命的影响,实现了刀具微刃结构的优化设计。实验结果表明:经钝化处理的微刃表面形貌质量得到显著提升,前后刀面钝化速率的差值是形成不同微刃结构的关键因素,不同微刃结构下的后刀面磨损以沟纹磨损为主,优化后的铣刀能够有效抑制刀具崩刃,减缓刀具磨损速率,形状因子K=0.5、钝圆半径R=11μm的优化方案寿命提升最为明显,增益高达25%。

摘要：钛合金整体叶盘是航空发动机的重要零部件,结构复杂,加工难度大。插铣加工因其轴向承受能力强和刚性大等特性,非常适合加工钛合金整体叶盘这类难加工、结构复杂的零部件。针对钛合金插铣加工效率的问题,采用响应曲面法设计插铣实验,建立切削力经验模型,以切削力和材料去除率为目标,采用NSGA-II算法进行多目标优化获得Pareto最优解。研究表明:切削力随主轴转速的增加而缓慢减小,随切削宽度、切削步距和每齿进给量的上升而增加;与实验初始参数组合相比,优化后的材料去除率提高了81.19%,而切削力减小了23.68%,达到了本研究的高效加工目标。

摘要：“机械制造工艺1”课程是机械类专业的必修核心课程,其特点是“四多一少”,即:概念多、标准多、专业知识多、课后作业多与授课学时少(学时减半)。针对这些问题,探索新的教学模式:通过课程思政,激发学生的民族自豪感和爱国情怀;通过线上线下混合式教学,培养学生自主学习的能力和分析问题与解决问题的能力;通过建设灵活便捷的网上教学资源,拓展课程设计内涵;通过全过程形成性评价,提供教学反思及其改进方向。经过近几年教学实践,取得了良好效果,促进了具有自主学习能力、终身学习意识与习惯并具有创新精神的国际化人才的培养。

摘要：针对目前钛合金切削加工中不同指标优化出现的冲突问题,对TC4钛合金铣削过程进行了实验和优化研究。首先,针对硬质合金铣刀对钛合金的侧铣加工工况设计了五因素四水平的切削实验,之后根据实验结果,采用基于贝叶斯优化的支持向量机方法分别构建了比切削能与表面粗糙度预测模型,该方法能够避免网格搜索寻优方法的参数盲目选择问题,同时具有良好的预测能力。最后以最小化切削能耗和最大化切削效率为目标,表面粗糙度为约束条件,使用NSGA-Ⅱ算法进行切削参数的优化并获得Pareto最优解。结果表明,优化后的切削参数可以提高切削效率、降低切削能耗和保证表面质量。