摘要：目的研究3种不同类型微织构在钛合金(TC4)切削过程中对刀具切削性能的影响。方法基于有限元分析软件,在硬质合金刀具的前刀面上设计半圆凹型微织构、半圆凸型微织构以及梯形槽微织构3种不同类型的微织构,通过改变微织构直径或宽度、微织构间距和微织构覆盖长度,研究微织构刀具对背向力、切削温度以及摩擦力的影响。结果对背向力而言,半圆凹型微织构刀具、半圆凸型微织构刀具、梯型槽微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低14.0%、13.9%、18.6%;但半圆凸型微织构直径大于8μm时,背向力超过了无织构刀具。对切削温度而言,3种微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低5.9%、10.7%、9.6%。对刀具所受摩擦力而言,3种微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低23.0%、27.7%、21.9%。结论合理的表面微织构能够改善刀具的切削性能。梯型槽微织构刀具降低背向力效果最佳;半圆凸型微织构刀具降温和减摩效果最佳。刀具切削性能随微织构直径和微织构间距的增加呈先减小后增大的趋势,且存在最优的微织构参数。在刀-屑接触长度范围内,微织构覆盖长度越长,减摩效果越好。

摘要：化学机械抛光(CMP)作为一种超精密加工技术,在集成电路制造、计算机硬盘、微机电系统、光学元件加工等领域得到了广泛的应用。抛光垫设计制备、抛光垫磨损、抛光垫修整均会对化学机械抛光产生影响。首先从抛光垫基体、抛光垫表面纹理、抛光垫结构等3个方面对抛光垫设计制备相关研究进行了综述,重点介绍了不同基体材质抛光垫的抛光性能,指出了各材质抛光垫的优缺点。其次,介绍了抛光和修整过程中的抛光垫磨损,对比了各研究者建立的抛光垫磨损模型,概述了抛光垫磨损监测技术的研究现状,并指出目前抛光垫磨损状态的监测手段较为单一,采用融合多传感器信号对抛光垫磨损状态进行监测,可以提高其监测精度。为了进一步探究抛光垫修整对抛光性能的影响,归纳了修整器的结构参数,以及修整参数对修整效果的影响,介绍了几种新型修整器结构,并综述了抛光垫自修整技术的研究进展。最后,总结了目前关于研究抛光垫设计制备、抛光垫磨损、抛光垫修整等方面存在的问题,并对其发展前景进行了展望。

摘要：为了实现数控机床的绿色高效制造,考虑加工过程中刀具寿命和零件表面质量的实际约束条件,建立了以能量效率最高、碳排放最低和材料去除率最高为目标的多目标优化模型。通过设计面中心复合试验获取试验数据,采用信噪比方法将不同要求的优化目标转换成同要求的信噪比,使用基于组合权重的灰色关联分析法将多目标优化转化为单目标优化问题,基于响应曲面法建立关联度与工艺参数的二阶关系模型,应用量子遗传算法对优化模型进行求解。最后通过试验验证了该多目标优化模型的有效性。

摘要：纤维增强复合材料具有比强度高、比刚度大,抗磨损等优良性能,广泛应用于航空航天、汽车、新能源等领域。纤维增强复合材料在应用过程中常与其他结构件连接,连接所需的制孔加工成为必不可少的关键工艺。因其材料的层间剪切系数小、材料各向异性、导热性差等特性,其制孔加工对钻头材料的硬度、强度、耐磨性及刀具几何结构提出更高要求。主要综述纤维增强复合材料制孔用刀具材料及刀具几何结构设计方面的研究现状,并对其发展趋势进行展望,以期为纤维增强复合材料制孔用刀具的优选和改进提供参考。

摘要：采用正交试验法研究干磨和湿磨方式下砂轮线速度、工件转速、磨削深度对合金钢40CrNiMoA高速外圆磨削比能的影响,并建立基于BP神经网络的磨削比能预测模型,最后对预测结果进行验证。结果表明:合金钢40CrNiMoA高速外圆磨削比能随砂轮线速度增大呈现先增加后减小的趋势,随工件转速、磨削深度的增大而减小,工件转速对磨削比能的影响程度最大;湿磨方式的磨削比能比干磨方式的小。在试验工艺参数范围内,当砂轮线速度为60 m/s、工件转速为125 r/min、磨削深度为40μm时,磨削比能最小;预测模型的预测值与试验结果的绝对误差小于10%,表明BP神经网络预测模型是有效的。

摘要：基于模压成形和真空固相烧结工艺,选用Cu-10Sn结合剂、经氧化预处理的TiH钎焊造孔剂、MBD8金刚石磨粒,制备出磨粒把持力大、孔隙分布均匀的多孔钎焊金刚石砂轮(PBDGW)。开展PBDGW与多层钎焊金刚石砂轮(MBDGW)的SiC陶瓷磨削对比试验,从磨削力、工件表面粗糙度和表面/亚表面形貌等方面分析砂轮的磨削性能。试验结果表明:与MBDGW相比,PBDGW磨削SiC陶瓷的切向力下降了8.4%~23.6%、法向力下降了10.2%~38.6%,磨削加工表面粗糙度平均降幅为10.4%;工件表面完整性较好,表面/亚表面的脆性断裂、微观裂纹等缺陷较少。

摘要：针对氮化硅陶瓷回转曲面零件高效低损伤的加工要求,设计适用于回转面加工的在线电解修整(ELID)磨削实验装置,在数控坐标磨床上进行预修锐实验。基于平行电极电解池模型,建立预修锐时间与氧化膜成膜厚度的关系模型,分析占空比和极间间隙对成膜效果的影响规律。结果表明:工艺参数对预修锐时间的影响程度依次为占空比>电解液流量>砂轮转速>脉冲频率。采用田口方法获得最优工艺参数组合为占空比0.75,脉冲频率50kHz,砂轮转速9 000r/min,电解液流量1.0L/min。

摘要：通过对TC4钛合金进行侧铣加工,采用正交设计方法研究了硬质合金立铣刀侧刃几何参数对切削力和表面粗糙度的影响,用极差法分析了刀具几何参数对铣削力的影响;并以最小表面粗糙度为目标,采用田口法对刀具几何参数进行了优选。结果表明:螺旋角对铣削力的影响最大,对F_x、F_z,C形刃宽度影响次之,C形刃角度的影响最小;对于F_y,C形刃角度次之,C形刃宽度的影响最小;当螺旋角为25°、C形刃宽度为0.2mm、角度为-25°时可获得最小表面粗糙度。

摘要：结合流体压降控制的思考,提出了一种新型感应加热重整装置,构建了系统服役性能仿真模型和预测模型,分析了关键参数对能量转换以及重整转化的影响,完成了系统增压结构与运行参数的协同优化设计。研究结果表明:随着增压发热片重合度的增大,角度朝向入口端布置且呈锐角逐渐减小,电氢能转换比、甲醇转化率、氢气产率显著增大,同时反应气转化前后的温差及其流动能量损耗增大。设置电氢能转换比最大、转化前后温差和流动能量损耗最小为综合优化目标,采用单隐含层反向传播神经网络和遗传算法进行寻优,得到增压发热片重合度为0.45、角度为75°且朝向入口端、反应物供给流速为1.1 m/s时,重整器净功率为460 W,相较于无流体压降控制结构,所提重整器的电氢能转换比提高了64.17%。

摘要：设计了蓝宝石ELID(在线电解修整)磨削工艺的实验装置和实验方案。基于电化学理论,建立了蓝宝石ELID磨削预修锐氧化膜形成的数学模型,定性分析了氧化膜的成膜过程,并通过磨削实验,研究了极间间隙、电压等工艺参数对预修锐时间的影响规律,揭示了氧化膜厚度和生长速率的变化规律,提出了基于厚度、粘附力和孔隙率,并考虑预修锐时间的氧化膜状态的评价表征方法,对极间间隙、脉冲频率、电压和砂轮转速等ELID电解加工参数进行了优化。实验获得最佳加工条件为极间间隙0.5 mm,脉冲频率90 kHz,电压120 V,砂轮转速1500 r/min。