微織構(gòu)
- 微織構(gòu)刀具對(duì)鈦合金切屑形成影響的仿真研究
）文 摘 針對(duì)微織構(gòu)刀具對(duì)鈦合金Ti6Al4V 切屑形成以及微槽二次切削機(jī)理分析的不足，通過(guò)建立熱-力耦合仿真模型對(duì)比研究不同微織構(gòu)刀具、微織構(gòu)幾何尺寸以及切削速度對(duì)切屑形成的影響規(guī)律。數(shù)值仿真結(jié)果表明：微織構(gòu)刀具更有利于斷屑，二次切削作用使切屑的彎曲半徑變大，微織構(gòu)可以減小刀屑之間實(shí)際接觸面積，降低切削溫度。增大微織構(gòu)寬度可以增強(qiáng)微槽的二次切削作用，利于斷屑，但應(yīng)注意其對(duì)刀具強(qiáng)度的削弱作用，而增大相鄰微槽間距則會(huì)出現(xiàn)相反的二次切削作用機(jī)制。提高切削速度對(duì)
宇航材料工藝 2023年5期2023-11-20
- 超聲振動(dòng)條件下微織構(gòu)刀具車(chē)削Inconel718 合金
2,3].表面微織構(gòu)為刀具- 切屑表面創(chuàng)造了良好的潤(rùn)滑條件,減少了刀具磨損且產(chǎn)生的切削力均小于普通刀具[4].為了提高Ti-6Al-4V 切削過(guò)程中的WC/Co 刀具切削性能,Zhang 等[5]在刀具表面增加了表面織構(gòu),設(shè)計(jì)三種表面織構(gòu)形狀,并對(duì)切削力、刀具磨損等進(jìn)行了相關(guān)分析,認(rèn)為刀具表面織構(gòu)降低了前刀面和側(cè)刀面的磨損,同時(shí)減少了刀具的磨損情況,提高了Ti-6Al-4V 合金的加工質(zhì)量以及效率.1994 年日本學(xué)者在國(guó)際會(huì)議上提出超聲橢圓振動(dòng)切削（Ul
- 發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔橢圓開(kāi)口偏置類(lèi)拋物線(xiàn)微織構(gòu)研究*
種不同取向凹槽微織構(gòu)對(duì)活塞環(huán)/缸套摩擦副摩擦因數(shù)的影響規(guī)律，得到了凹槽微織構(gòu)與滑動(dòng)方向夾角為90°時(shí)對(duì)活塞環(huán)/缸套摩擦副減摩效果最佳。EZHILMARAN等[9]利用激光燒蝕技術(shù)在活塞環(huán)表面加工出大小、深寬比和面積率各不相同的圓形凹坑織構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得到了圓形凹坑織構(gòu)的深度和面積密度對(duì)其摩擦因數(shù)的影響規(guī)律。VENKATESWARA BABU等[10]通過(guò)化學(xué)反應(yīng)方法在活塞環(huán)表面制作出正方形開(kāi)口織構(gòu)，并在針盤(pán)式摩擦設(shè)備上進(jìn)行了摩擦磨損試驗(yàn)。結(jié)果表
潤(rùn)滑與密封 2023年7期2023-07-28
- 刀具表面橢圓開(kāi)口偏置拋物線(xiàn)微織構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
刀面加工出溝槽微織構(gòu),通過(guò)仿真分析和切削試驗(yàn)的方法研究了微織構(gòu)對(duì)刀具切削力、應(yīng)力、溫度、磨損率和變摩擦系數(shù)的影響[4]。Olleak等采用仿真分析方法研究了溝槽和凹坑微織構(gòu)對(duì)刀具切削性能的影響[5]。佟欣等通過(guò)理論、仿真和試驗(yàn)的方法研究了變密度圓凹坑微織構(gòu)在銑削鈦合金工件的切削過(guò)程中對(duì)球頭銑刀性能的影響，并運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)方法對(duì)變密度圓凹坑微織構(gòu)的密度分布系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選[6]。劉偉等通過(guò)仿真分析方法研究了半球形凹坑和凸起以及梯形槽微織構(gòu)對(duì)刀具切削鈦合金性能的影
兵器裝備工程學(xué)報(bào) 2023年2期2023-03-02
- 微織構(gòu)車(chē)刀橢圓超聲輔助切削加工性能研究
]。除此之外，微織構(gòu)刀具也被證明可以有效降低切削溫度并提高刀具壽命[6]。OBIKAWA等[7]改變刀具表面織構(gòu)類(lèi)型，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明平行型和方點(diǎn)型的微織構(gòu)可以有效提高刀具表面潤(rùn)滑效果，減少刀具磨損。潘晨等[8]發(fā)現(xiàn)微織構(gòu)刀具會(huì)改善工件的表面殘余應(yīng)力，提高工件耐磨損與耐疲勞特性。蘇永生等[9]研究了織構(gòu)化表面對(duì)金剛石高速切削鈦合金過(guò)程的影響，發(fā)現(xiàn)在干切削條件下減磨效果明顯，并且可以減小切削力。LIU等[10]利用硬質(zhì)合金刀具加工陶瓷，并研究了微織構(gòu)尺寸對(duì)切
中國(guó)機(jī)械工程 2023年3期2023-02-20
- 施加TiC涂層材料的微織構(gòu)刀具切削AISI1045的研究
過(guò)在刀具上加工微織構(gòu)提高表面質(zhì)量、降低刀具磨損。微織構(gòu)刀具切削加工時(shí)的熱損傷更小，有利于避免切削加工AISI1045 時(shí)刀具失效[1]。Sarvesh[2-3]分別對(duì)比分析了微量潤(rùn)滑和刀具涂層對(duì)微織構(gòu)刀具與普通刀具的切削影響；Kashfull 研究了前刀面三種幾何形態(tài)的微織構(gòu)（垂直微織構(gòu)、水平微織構(gòu)以及橢圓微織構(gòu)）對(duì)切削過(guò)程的影響[4]。結(jié)果表明，具有微織構(gòu)結(jié)構(gòu)的刀具相比沒(méi)有微織構(gòu)結(jié)構(gòu)的普通刀具能夠大大降低切削力、刀-屑接觸摩擦系數(shù)以及增大剪切角[5-6]
農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程 2023年1期2023-02-08
- 血管支架內(nèi)壁微織構(gòu)參數(shù)對(duì)近壁面血流特性的影響
內(nèi)表面設(shè)計(jì)加工微織構(gòu)的研究鮮有報(bào)道。圖1 支架支撐血管示意[11]Fig. 1 Schematic diagram of stent support vessel仿生微織構(gòu)因具有減阻、抗黏附的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始越來(lái)越多地被應(yīng)用到加工制造領(lǐng)域。Sun等[12]在刀具表面加工出不同尺寸的溝槽微織構(gòu)，通過(guò)進(jìn)行干切削鋁合金實(shí)驗(yàn)和仿真模擬，發(fā)現(xiàn)在一定尺寸范圍內(nèi)，與傳統(tǒng)無(wú)織構(gòu)刀具相比，微織構(gòu)刀具對(duì)于減少刀-屑接觸面積和摩擦系數(shù)有積極作用。同時(shí)，微織構(gòu)的存在能夠有效減少黏附區(qū)域，
- 基于Deform-3D的微織構(gòu)刀具銑削CE11高硅鋁合金磨損仿真
，基于仿生學(xué)的微織構(gòu)技術(shù)逐漸獲得青睞，微織構(gòu)技術(shù)是利用激光技術(shù)在刀具刀面雕刻出特定紋路和圖案(見(jiàn)圖1)，該紋路可以改變刀具與工件的接觸面積、改變切屑的流動(dòng)方向，有效減小黏結(jié)物，有利于提高刀具耐磨性和切削性能。本文運(yùn)用正交試驗(yàn)法，基于Deform仿真軟件對(duì)微織構(gòu)刀具銑削高硅鋁合金進(jìn)行磨損仿真，并通過(guò)加工試驗(yàn)檢驗(yàn)仿真數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以此探究銑削CE11高硅鋁合金時(shí)不同尺寸微織構(gòu)植入刀具對(duì)其磨損的影響。圖1 切削受力分析2 微織構(gòu)摩擦理論在切削過(guò)程中，刀具必須同時(shí)
工具技術(shù) 2022年10期2023-01-17
- 微織構(gòu)硬質(zhì)合金立銑刀銑削高硅鋁合金的切削力研究
學(xué)理論，提出了微織構(gòu)(微紋理)刀具。研究發(fā)現(xiàn)，在刀具表面置入微織構(gòu)能夠降低加工過(guò)程中的切削力和切削溫度[2-4]。但現(xiàn)有的微織構(gòu)刀具切削鋁合金相關(guān)研究?jī)H分析了微織構(gòu)尺寸的寬度(直徑)、深度和間距三者中的兩個(gè)參數(shù)[5]，并未將三個(gè)參數(shù)進(jìn)行整體研究。目前針對(duì)微織構(gòu)的研究主要集中于對(duì)微織構(gòu)的制備技術(shù)[6]、不同潤(rùn)滑下微織構(gòu)性能[7]、切削參數(shù)優(yōu)化等方面[8]，而對(duì)具有微織構(gòu)的整體式硬質(zhì)合金立銑刀研究較少。為了研究微織構(gòu)參數(shù)對(duì)硬質(zhì)合金立銑刀銑削高硅鋁合金的切削力的
工具技術(shù) 2022年9期2022-11-15
- 微織構(gòu)刀具連續(xù)磨損建模與仿真研究
性。目前，對(duì)于微織構(gòu)刀具在微切削過(guò)程中產(chǎn)生的磨損有限元研究存在很多難點(diǎn)，如微織構(gòu)刀具的有限元建模、網(wǎng)格類(lèi)型以及刀具表面與工件表面接觸等。因此，本文基于Salvtore提出的能量損失法，利用ABAQUS有限元分析軟件建立微織構(gòu)刀具的微切削二維有限元模型，模擬微織構(gòu)刀具切削Ti6Al4V鈦合金時(shí)刀具前刀面發(fā)生月牙洼磨損和后刀面磨損的情況，分析微織構(gòu)對(duì)刀具磨損的影響，并通過(guò)有限元仿真解決微織構(gòu)刀具連續(xù)磨損問(wèn)題。2 有限元分析方法2.1 刀具與工件的有限元模型有限
工具技術(shù) 2022年9期2022-11-15
- 表面微織構(gòu)對(duì)氣體動(dòng)壓軸承承載性能的影響
刻技術(shù)的發(fā)展，微織構(gòu)表面對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品性能提升的研究開(kāi)始受到關(guān)注。氣體動(dòng)壓軸承承載能力弱， 可以考慮在氣體動(dòng)壓軸承表面加工微織構(gòu)，微織構(gòu)會(huì)影響氣膜流動(dòng)，進(jìn)而改變氣體動(dòng)壓軸承的承載性能，合適的微織構(gòu)形狀和深度有利于提高氣體動(dòng)壓軸承的承載性能。氣體動(dòng)壓軸承的研究多采用經(jīng)典的雷諾方程或Navier-Stokes方程計(jì)算氣體潤(rùn)滑模型，當(dāng)氣膜厚度小于氣體分子的平均自由程時(shí)，上述方法不再適用[6]，需考慮氣體稀薄效應(yīng)的修正模型；而大部分氣體動(dòng)力學(xué)方程均基于宏觀連續(xù)性假設(shè)
軸承 2022年10期2022-10-21
- 微織構(gòu)刀具超聲振動(dòng)輔助加工切削性能仿真研究*
改善切削性能。微織構(gòu)刀具可以減小刀具和切屑之間的摩擦因數(shù),改善潤(rùn)滑性能,降低切削溫度,減小切削力,延長(zhǎng)刀具使用壽命。當(dāng)前,針對(duì)超聲橢圓振動(dòng)和微織構(gòu)雙效應(yīng)的切削研究仍較少,由此筆者對(duì)微織構(gòu)刀具超聲振動(dòng)輔助加工切削性能進(jìn)行仿真研究,分析振動(dòng)頻率和振幅條件對(duì)微織構(gòu)刀具切削性能的影響。2 建模2.1 微織構(gòu)刀具模型AdvantEdge軟件可以實(shí)現(xiàn)切削、銑削、鉆削的二維和三維仿真加工[7],能夠?qū)氲谌杰浖⒌牡毒吣Ｐ瓦M(jìn)行仿真,輸出切削力、切削溫度、表面殘余應(yīng)力
機(jī)械制造 2022年7期2022-09-30
- 滑動(dòng)軸承表面橢圓偏置類(lèi)拋物線(xiàn)微織構(gòu)研究
圓偏置類(lèi)拋物線(xiàn)微織構(gòu)研究于英華1a，楊帥彬1a，曹茂林2，沈佳興1a,1b，阮文新1a（1.遼寧工程技術(shù)大學(xué) a.機(jī)械工程學(xué)院，b.礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)及裝備研究院，遼寧 阜新 123000；2.山西航天清華裝備有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046000）充分發(fā)掘微織構(gòu)對(duì)于提高滑動(dòng)軸承的承載性能和抗摩擦磨損性能的潛力。選取某系列汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組件中的滑動(dòng)軸承為原型，采用CFD方法對(duì)該軸承的承載性能和摩擦性能進(jìn)行分析。綜合運(yùn)用正交試驗(yàn)和灰色關(guān)聯(lián)分析理論，通過(guò)
表面技術(shù) 2022年9期2022-09-27
- 血管支架內(nèi)表面正六邊形微織構(gòu)對(duì)血液流動(dòng)特性的影響
內(nèi)表面正六邊形微織構(gòu)對(duì)血液流動(dòng)特性的影響鄭凱瑞，楊發(fā)展，趙國(guó)棟，卞東超，黃珂，林云龍（青島理工大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，山東 青島 266520）探究具有不同面積占有率的正六邊形凹坑微織構(gòu)血管支架對(duì)血液流動(dòng)特性的影響，探究微織構(gòu)在抑制支架再狹窄中的作用。在管狀血管支架內(nèi)表面設(shè)計(jì)具有不同面積占有率的正六邊形凹坑微織構(gòu)，采用Ansys有限元分析方法探究不同面積占有率微織構(gòu)的存在對(duì)其腔內(nèi)血液流速的影響。帶有微織構(gòu)的支架腔體內(nèi)血液流速大于無(wú)織構(gòu)的支架腔體內(nèi)血液流速
表面技術(shù) 2022年9期2022-09-27
- 微織構(gòu)在刀具表面的應(yīng)用
境友好型的表面微織構(gòu)刀具。刀具表面微織構(gòu)是通過(guò)不同方法，如激光刻蝕[1]等在工件表面加工出不同尺度、不同形貌[2]的微結(jié)構(gòu)。1 刀具表面微織構(gòu)的作用機(jī)理微織構(gòu)刀具的減磨機(jī)理主要分為兩方面。在干切削試驗(yàn)中，刀具表面的微織構(gòu)可以減小刀具與被切屑物之間的接觸面積，從而降低切削力和切削溫度。刀具前刀面摩擦力Ff的計(jì)算見(jiàn)式（1）：式中，l表示刀具與被切屑物的接觸長(zhǎng)度，αw表示切削時(shí)主切削刃的切削寬度。切削合力F、主切削力Fx、背向力Fy的計(jì)算見(jiàn)式（2）～（4）：其中
江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào) 2022年4期2022-09-23
- 表面微織構(gòu)橢圓軸承的熱效應(yīng)分析
究了光滑軸承和微織構(gòu)軸承的熱效應(yīng)，通過(guò)合適的表面微織構(gòu)幾何形狀和軸承表面上的正確織構(gòu)分布形式來(lái)改善摩擦扭矩和噪聲。Suh 等[10]、Plantegenet 等[11]和Jin 等[12]研究了熱邊界條件、熱不平衡效應(yīng)以及湍流效應(yīng)對(duì)可傾瓦滑動(dòng)軸承性能的影響。Wu 等[13]以深淺腔圓錐軸承為研究對(duì)象，研究了熱效應(yīng)對(duì)軸承性能的影響，結(jié)果表明，考慮熱效應(yīng)后，軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性大大降低，最小油膜厚度減小。張同鋼等[14]研究了不同溫度邊界條件下3 種軸瓦材料的水潤(rùn)滑
表面技術(shù) 2022年8期2022-08-30
- 機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌微織構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)*
技術(shù)可實(shí)現(xiàn)根據(jù)微織構(gòu)表面所需要的使役性能設(shè)計(jì)和制造出最優(yōu)形貌特征參數(shù)的微織構(gòu)，以最大限度發(fā)揮其對(duì)應(yīng)提升微織構(gòu)化摩擦副（或表面）的相關(guān)性能的作用。此外，該技術(shù)還可以克服傳統(tǒng)刮研技術(shù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低和效果依賴(lài)于操作者水平的弊端。因此將微織構(gòu)應(yīng)用于機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌副必將有效提升機(jī)床整機(jī)的多項(xiàng)性能。目前，微織構(gòu)導(dǎo)軌方面的研究逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，Kovalchenko等[2]通過(guò)試驗(yàn)方法研究了按一定規(guī)律分布排列的圓形凹坑微織構(gòu)對(duì)鋼制導(dǎo)軌儲(chǔ)油能力和摩擦磨損性
航空制造技術(shù) 2022年6期2022-07-15
- 車(chē)削鈦合金斷屑槽微織構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
6]。在斷屑槽微織構(gòu)研究方面，Noritaka Kawasegi等[7]研究發(fā)現(xiàn)，微織構(gòu)能改善前刀面的磨損狀況，從而減小切削力。李凌祥等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在刀尖位置處設(shè)計(jì)小型凸包結(jié)構(gòu)可縮短斷屑槽寬，使切屑更容易折斷。龍新延等[9]通過(guò)仿真研究發(fā)現(xiàn)，切屑經(jīng)過(guò)凸臺(tái)時(shí)，切屑橫截面呈明顯拱形，切屑的有效厚度明顯大于切屑厚度，從而使切屑剛度增大，碰到阻礙時(shí)容易折斷。綜上可知，微織構(gòu)槽型對(duì)斷屑起到了積極作用，通過(guò)合理選擇微織構(gòu)參數(shù)，可以對(duì)切削過(guò)程產(chǎn)生顯著影響，從而優(yōu)化斷
工具技術(shù) 2022年5期2022-07-13
- 溝槽微織構(gòu)硬質(zhì)合金刀具的摩擦仿真分析
多種切削工藝對(duì)微織構(gòu)與無(wú)微織構(gòu)刀具進(jìn)行比較，證實(shí)制備微織構(gòu)可以降低刀具的摩擦磨損，獲得更淺的磨損深度[5-7]。微織構(gòu)的幾何參數(shù)對(duì)提升刀具的切削性能至關(guān)重要，因此，本文針對(duì)微溝槽微織構(gòu)的幾何參數(shù)，利用ABAQUS有限元軟件模擬了鈦合金和微織構(gòu)化硬質(zhì)合金刀具的摩擦磨損過(guò)程，通過(guò)改變微織構(gòu)的寬度、深度和間距，探究了幾何參數(shù)對(duì)等效應(yīng)力值以及應(yīng)力分布的影響。2 ABAQUS軟件三維摩擦仿真建模在刀具的切削過(guò)程中存在滑動(dòng)摩擦，由摩擦載荷及摩擦溫度的升高而產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)
工具技術(shù) 2022年2期2022-04-19
- 微織構(gòu)刀具切削性能及減摩效果的仿真分析
梁桂強(qiáng)，袁厚才微織構(gòu)刀具切削性能及減摩效果的仿真分析劉偉1，劉順1，梁桂強(qiáng)2，袁厚才1（1.湖南科技大學(xué) 難加工材料高效精密加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 湘潭 411201；2.湖南領(lǐng)航科創(chuàng)教育科技有限公司，湖南 湘潭 411100）研究3種不同類(lèi)型微織構(gòu)在鈦合金（TC4）切削過(guò)程中對(duì)刀具切削性能的影響。基于有限元分析軟件，在硬質(zhì)合金刀具的前刀面上設(shè)計(jì)半圓凹型微織構(gòu)、半圓凸型微織構(gòu)以及梯形槽微織構(gòu)3種不同類(lèi)型的微織構(gòu)，通過(guò)改變微織構(gòu)直徑或?qū)挾取?span id="syggg00" class="hl">微織構(gòu)間距和微
表面技術(shù) 2022年2期2022-03-03
- 月球車(chē)光伏玻璃表面微織構(gòu)對(duì)月塵沉積量的影響
結(jié)構(gòu)也稱(chēng)為表面微織構(gòu)。也有學(xué)者研究了表面微織構(gòu)如何在干燥環(huán)境下降低灰塵沉積。PAN 等[20]使用化學(xué)涂層法在光伏玻璃表面制備出3 種具有表面微織構(gòu)的薄膜，可以減少灰塵在光伏玻璃表面的沉積。WANG 等[21]在光伏玻璃表面制備出具有表面微織構(gòu)的硅基超疏水薄膜和氟基超疏水薄膜，發(fā)現(xiàn)超疏水薄膜可以減少灰塵在光伏玻璃表面的沉積，提高發(fā)電效率。FATHI 等[22]在光伏玻璃表面制備出具有表面微結(jié)構(gòu)的納米涂層，試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，納米涂層可以減少灰塵的沉積并提高發(fā)電效率
表面技術(shù) 2021年10期2021-11-08
- 人工髖關(guān)節(jié)球形凹坑微織構(gòu)表面摩擦學(xué)性能研究*
比，不同參數(shù)的微織構(gòu)均起到了一定程度的減摩作用。汪家道等[9]利用激光刻蝕在試樣表面加工不同深度的微織構(gòu)，通過(guò)對(duì)比其表面油膜壓力發(fā)現(xiàn)，選擇合適的微織構(gòu)參數(shù)可以提高試樣表面的油膜壓力。 目前研究已經(jīng)證明了可以通過(guò)加工微織構(gòu)來(lái)改善人工髖關(guān)節(jié)的摩擦磨損性能。毛璐璐等[10]為改善鈦合金人工髖關(guān)節(jié)假體的耐磨性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，加工合適的微織構(gòu)參數(shù)可以有效降低鈦合金的摩擦因數(shù)。奚鐸聞等[11]利用數(shù)值方法研究球面紋理對(duì)人工髖關(guān)節(jié)潤(rùn)濕性能的影響，結(jié)果表明相對(duì)于光滑表
潤(rùn)滑與密封 2021年10期2021-11-04
- 高壓靜密封表面微織構(gòu)設(shè)計(jì)及其密封性能的有限元分析
了4 種不同的微織構(gòu)，并通過(guò)仿真軟件，分析微織構(gòu)對(duì)導(dǎo)軌副接觸面接觸應(yīng)力的影響。研究表明，所有的微織構(gòu)都可以改善導(dǎo)軌副接觸面的接觸應(yīng)力，在穩(wěn)定磨損階段，所有的微織構(gòu)都有一定的減摩能力，此外，不同的微織構(gòu)具有不同的存儲(chǔ)和供應(yīng)潤(rùn)滑油、產(chǎn)生額外流體動(dòng)壓效應(yīng)和改善接觸面接觸應(yīng)力的能力。大量研究結(jié)果表明，表面織構(gòu)應(yīng)用于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的非接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)件表面，能夠有效提高其動(dòng)壓承載能力，增強(qiáng)密封性能。而表面織構(gòu)在靜態(tài)密封方面的應(yīng)用研究尚缺乏，其作用機(jī)理與密封效應(yīng)亟待研
表面技術(shù) 2021年8期2021-09-22
- 局部近似平面V型溝槽減阻特性數(shù)值模擬研究*
流邊界層角度對(duì)微織構(gòu)進(jìn)行了研究，并在機(jī)翼表面覆膜，降低了7%的阻力。Martin 等[4]對(duì)間斷的縱向肋條進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)縱向肋條能有利于阻隔渦的橫向發(fā)展，減小了剪切應(yīng)力的產(chǎn)生，從而減小了阻力。Choi[5]在邊界層減阻機(jī)理的探索過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，溝槽表面可以減少近壁區(qū)邊界層的速度脈動(dòng)，在風(fēng)洞試驗(yàn)中表明，在20～100Hz 的范圍內(nèi)，溝槽結(jié)構(gòu)可以顯著減小壁面脈動(dòng)壓力。Bixler 等[6]將微織構(gòu)布置在封閉管道中，分別以流體流速、流體黏度和微織構(gòu)的幾何形狀為變量進(jìn)
航空制造技術(shù) 2021年15期2021-08-20
- 基于田口法的微織構(gòu)PCBN刀具織構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
義基于田口法的微織構(gòu)PCBN刀具織構(gòu)參數(shù)優(yōu)化凡林，鄧子龍，高興軍，魏正義（遼寧石油化工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧撫順 113001）利用有限元分析軟件ABAQUS研究微織構(gòu)PCBN刀具車(chē)削Cr12MoV的過(guò)程，采用田口法進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)信噪比分析方法研究刀-屑實(shí)際接觸面積、切削力和切削溫度隨織構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律，并獲得織構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)組合。結(jié)果表明，刀-屑實(shí)際接觸面積分別隨織構(gòu)槽寬和織構(gòu)刃邊距的增大而減小，織構(gòu)槽寬和織構(gòu)刃邊距對(duì)刀具的切削性能影響最顯著；與
遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年4期2021-08-16
- 微織構(gòu)刀具研究現(xiàn)狀及展望
出了較高要求。微織構(gòu)刀具的出現(xiàn)可以在不改變刀具原有材料的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理構(gòu)造具有一定幾何形貌的前刀面達(dá)到改善刀具切削性能的目的，提高了刀具的使用壽命。目前對(duì)于微織構(gòu)刀具的研究主要集中在以下幾個(gè)方面。1 微織構(gòu)刀具減磨機(jī)理通過(guò)長(zhǎng)期觀察和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，并不是越光滑的表面越耐磨，恰恰相反，往往具有一定微突起、微凹坑等微觀結(jié)構(gòu)的表面更耐磨，減阻性能更好[1-2]。在切削塑性金屬材料時(shí)，切削力和切削熱來(lái)源于被切金屬的彈塑性變形和前后刀面處的摩擦，尤其以前刀面處的擠壓摩擦
機(jī)械工程師 2021年7期2021-07-15
- 壓鑄鋁合金用銑刀表面微織構(gòu)及切削特性研究
摩性能，而具有微織構(gòu)的摩擦副表面同時(shí)具有良好的減摩和耐磨性能.學(xué)者們通過(guò)觀察長(zhǎng)期生活在高磨損自然環(huán)境中的生物，如蜣螂、沙漠蜥蜴、潮間帶貝類(lèi)、穿山甲等，發(fā)現(xiàn)其表面存在有一定幾何形狀規(guī)律的微型結(jié)構(gòu)，如鱗片形、凸包形、凹坑形、條形、網(wǎng)格形等[3].孫志宏等[4]在高速紡杯表面布置非光滑溝槽以獲得減黏降阻的特性.王春舉等[5]指出表面微織構(gòu)具有降低摩擦阻力且不需要再增加重量的優(yōu)點(diǎn).因此，可以通過(guò)在刀具表面增加微織構(gòu)的方法，減小切削過(guò)程中的切削力，減緩刀具磨損，提高
上海交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年6期2021-06-29
- 微織構(gòu)刀具超聲銑削航空鋁合金的研究
力、粗糙度以及微織構(gòu)的變化而變化。通常在加工過(guò)程中直接改善工件表面質(zhì)量，來(lái)提高生產(chǎn)效率。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了許多改善工件表面質(zhì)量的方法，包括微織構(gòu)刀具加工[2]、預(yù)應(yīng)力加工[3]、插銑加工[4-5]、高速加工[6-7]、超聲加工[8]以及復(fù)合加工[9]等加工工藝。Olleak[10]以三維有限元仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，研究了無(wú)織構(gòu)、平行溝槽、垂直溝槽、對(duì)角溝槽、微坑、斜坑等六種形式對(duì)切削力、溫度、應(yīng)力分布及刀具磨損的影響規(guī)律，結(jié)果表明，微織構(gòu)刀具在降低切削力和切
表面技術(shù) 2021年5期2021-06-05
- 激光微織構(gòu)設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)*
3000)激光微織構(gòu)是近年來(lái)興起的一種激光微加工技術(shù)，其利用高能量的激光脈沖束，在工件工作表面加工出符合摩擦學(xué)特性的微米級(jí)表面織構(gòu)，如凹坑、溝槽和紋路等，以達(dá)到減輕磨損和延長(zhǎng)使用壽命的目的。人們對(duì)激光微織構(gòu)技術(shù)的研究主要集中在數(shù)值模擬、工藝試驗(yàn)和工程實(shí)際應(yīng)用等方面，尤其在滑動(dòng)軸承、機(jī)床刀具、發(fā)動(dòng)機(jī)缸套和機(jī)械密封環(huán)表面處理等領(lǐng)域是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[1-4]。華希俊等[5]對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸套進(jìn)行了激光微織構(gòu)，并通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)得出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗和機(jī)油消耗均有顯著降
制造技術(shù)與機(jī)床 2021年4期2021-05-07
- 表面微織構(gòu)對(duì)關(guān)節(jié)軸承耐摩性能的影響*
加工精度、表面微織構(gòu)與潤(rùn)滑條件.為了提高關(guān)節(jié)軸承等核心零部件的耐磨性，陸續(xù)出現(xiàn)了電火花表面強(qiáng)化[2]、離子注入技術(shù)[3]、超聲表面滾壓技術(shù)[4]等表面強(qiáng)化技術(shù).摩擦學(xué)和仿生學(xué)的相關(guān)研究和實(shí)踐已表明摩擦副表面并非越光滑就越耐磨；在摩擦副表面加工出具有一定形貌的微織構(gòu)能夠起到捕獲磨損顆粒形成微儲(chǔ)油槽以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑介質(zhì)、有效降低磨粒磨損及減少犁溝、產(chǎn)生動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng)進(jìn)而提高承載能力、降低表面磨損的作用[5-8].相關(guān)參數(shù)只有在一定范圍內(nèi)，微織構(gòu)才能更好地起到減少摩擦的
- 具有溝槽微織構(gòu)的超硬材料 刀具切削仿真與實(shí)驗(yàn)研究
究也逐漸成熟。微織構(gòu)與水射流現(xiàn)象相結(jié)合的方式，已成為解決車(chē)削過(guò)程中瞬時(shí)高溫過(guò)高的良好途徑，且是延長(zhǎng)超硬材料刀具壽命的有效方法。邵世超[4]通過(guò)切削實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溝槽微織構(gòu)的最佳切削性能表現(xiàn)在垂直于切屑流方向。鄧大松[5]通過(guò)鉆削仿真及實(shí)驗(yàn)得出，微織構(gòu)的置入可減緩麻花鉆的磨損，合理的織構(gòu)間距可以提升鉆削性能。戚寶運(yùn)[6]在對(duì)鈦合金進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)溝槽微織構(gòu)的置入可以改善加工過(guò)程中刀具的磨損，且在低溫潤(rùn)滑下，其減摩效果更好。李一楠等[7]采用增材制造的方法制備
表面技術(shù) 2021年2期2021-03-19
- 溝槽形微織構(gòu)刀具切削性能仿真研究
明，合理的表面微織構(gòu)形貌和尺寸可實(shí)現(xiàn)良好的減摩抗磨性[1-2]。因此在刀具表面摩擦磨損嚴(yán)重區(qū)域制備合理的微織構(gòu)，可提高刀具切削性能和抗熱磨損性能。近年來(lái)，微織構(gòu)刀具開(kāi)始受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。戚寶運(yùn)等[3]進(jìn)行了鈦合金切削試驗(yàn)，分析了在微量潤(rùn)滑和無(wú)潤(rùn)滑劑2種不同潤(rùn)滑條件下微織構(gòu)刀具的摩擦磨損性能。Lei等[4]開(kāi)展了微織構(gòu)自潤(rùn)滑刀具切削1045鋼試驗(yàn)，利用Algor軟件分析了微坑尺寸對(duì)刀具性能的影響，并進(jìn)行了微織構(gòu)刀具和無(wú)織構(gòu)刀具切削性能的對(duì)比研究。Kiyo
機(jī)械與電子 2020年11期2020-12-02
- 微織構(gòu)刀具切削鈦合金的研究進(jìn)展
學(xué)者們嘗試采用微織構(gòu)刀具來(lái)解決。本文綜述了微織構(gòu)刀具在鈦合金切削加工中的應(yīng)用，分析了微織構(gòu)刀具在改善表面質(zhì)量，降低切削力、刀具磨損、摩擦因數(shù)和切削溫度等方面的切削機(jī)理，并指出微織構(gòu)刀具切削鈦合金存在的問(wèn)題。0 引言鈦及其合金具有高比強(qiáng)度、耐腐蝕、抗蠕變、耐高溫等優(yōu)良性能，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件中得到了廣泛的應(yīng)用［1-2］。但鈦合金熱導(dǎo)率低、切削溫度高，導(dǎo)致刀具快速磨損，最終影響刀具壽命，因此鈦合金的切削加工成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)［3-4］。使用切削液是減少刀具磨損的方法
宇航材料工藝 2020年4期2020-09-27
- 微織構(gòu)摩擦副對(duì)微顆粒的輸送特性研究
著重要的影響。微織構(gòu)是指在摩擦副表面加工出規(guī)則分布的凸峰和凹谷形貌。表面微織構(gòu)因其獨(dú)特的紋理結(jié)構(gòu)減小了摩擦副表面間的實(shí)際接觸面積，使其具有存儲(chǔ)潤(rùn)滑劑及磨粒,減小磨粒磨損、降低摩擦的重要功能[1-4]。煤礦井下微顆粒不僅影響采煤運(yùn)煤機(jī)械性能，而且會(huì)損害設(shè)備安全。研究微織構(gòu)陣列摩擦副對(duì)顆粒的自清理輸送特性有利于提高設(shè)備的安全性能和使用壽命，但運(yùn)動(dòng)參數(shù)(頻率、振幅)和顆粒大小對(duì)顆粒清理輸送能力影響規(guī)律不明確[5-8]，使得煤礦水液壓元件上微織構(gòu)的應(yīng)用仍處于試驗(yàn)階
- 條形槽微織構(gòu)對(duì)PCBN刀具切削性能的影響
刀具表面制備的微織構(gòu)形式有蜂窩狀[1]、凹坑[1-2]、凸點(diǎn)[2]、同心圓[3]、條形槽[1-3]、圓弧[4]等。大量的研究表明:設(shè)計(jì)合理的刀具表面微織構(gòu)能夠降低其切削力和切削溫度、延緩刀具磨損[5-9]。于占江等[10]認(rèn)為刀具表面的微織構(gòu)在切削加工過(guò)程中具有良好的性能，體現(xiàn)在改善刀具磨損、切屑形態(tài)和已加工表面質(zhì)量3個(gè)方面。劉澤宇等[11]通過(guò)試驗(yàn)表明：與無(wú)織構(gòu)刀具相比，微織構(gòu)能夠改善刀具表面的摩擦情況，使摩擦系數(shù)減小，刀具更加耐磨。馮秀亭等[12-13
金剛石與磨料磨具工程 2020年3期2020-07-03
- 微織構(gòu)對(duì)階梯鉆磨損的影響研究
削試驗(yàn)，研究了微織構(gòu)對(duì)刀具磨損的影響。結(jié)果表明，微織構(gòu)可以提高階梯鉆的耐磨性能。關(guān)鍵詞：M35高速鋼;微織構(gòu);磨損中圖分類(lèi)號(hào)：TG711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）05-0140-02Abstract： In this paper， a drilling test was performed on the M35 high-speed steel step drill and the effect of microtexture
河南科技 2020年5期2020-05-03
- 基于微磨削方法的微織構(gòu)刀具制備與切削性能研究
磨損區(qū)域制備出微織構(gòu)，來(lái)延緩刀具磨損，提高刀具的切削性能。刀具表面微織構(gòu)的制備方法主要有激光加工、電火花加工、離子束加工和磨削加工等[6-9]。對(duì)于激光加工法和離子束加工法，其加工效率高，但設(shè)備昂貴，加工表面質(zhì)量差。電火花加工法無(wú)法用于不導(dǎo)電材料加工，且加工效率低。微織構(gòu)的磨削加工是利用砂輪在刀具表面磨制出微織構(gòu)，在保證微織構(gòu)加工質(zhì)量方面具有一定優(yōu)勢(shì)。表面微織構(gòu)對(duì)刀具切削性能有很大影響，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真的方法進(jìn)行了相關(guān)研究和實(shí)踐。Rathod等
表面技術(shù) 2020年2期2020-03-04
- 微織構(gòu)超聲振動(dòng)銑削系統(tǒng)的研究?
在工件表面形成微織構(gòu)，極大提高加工效率，具有廣泛的應(yīng)用前景。在超聲輔助加工方面，Gao等[5]通過(guò)對(duì)7075航空鋁合金零件進(jìn)行銑削試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)工件表面形成單刀最大殘余壓應(yīng)力可以達(dá)到-36.84 MPa。Guo等[6]通過(guò)刀尖的超聲橢圓振動(dòng)在6061 鋁合金表面形成了比較規(guī)整的表面微織構(gòu)形貌。之后，曹騰[7]對(duì)超聲橢圓振動(dòng)的加工特點(diǎn)進(jìn)行研究并對(duì)工件表面的織構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)摩擦試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其摩擦系數(shù)較普車(chē)試件降低35.4%～44.4%。姜興剛等[8]利用雙彎曲橢圓振
應(yīng)用聲學(xué) 2020年6期2020-03-03
- 不同織構(gòu)形式硬質(zhì)合金表面與木材徑切面的摩擦性能
）合理的微坑型微織構(gòu)已被證明具有改善木材與硬質(zhì)合金表面間的摩擦特性［1］，降低表面摩擦系數(shù)的作用。根據(jù)以往針對(duì)微織構(gòu)的研究可知，影響微織構(gòu)摩擦特性的因素主要包括織構(gòu)形式、織構(gòu)參數(shù)以及載荷等作用條件［2-5］。前期研究主要是針對(duì)微織構(gòu)在不同含水率情況下的減摩作用，主要考慮微凹坑織構(gòu)直徑、木材含水率以及作用載荷的影響［6-7］。但除微凹坑型織構(gòu)以外，目前還存在微凹槽型織構(gòu)和微網(wǎng)格型織構(gòu)等織構(gòu)形式［8］。木材作為一種黏彈性材料，在外力作用下會(huì)產(chǎn)生一定的彈性形變，
林業(yè)工程學(xué)報(bào) 2020年1期2020-02-22
- 刀具表面微織構(gòu)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
優(yōu)點(diǎn)。刀具表面微織構(gòu)是指利用生物仿生學(xué)原理，在摩擦表面加工出一定尺寸、形狀的微米級(jí)結(jié)構(gòu)[1]，從而提升刀具的切削性能以及摩擦學(xué)性能。在刀具發(fā)生摩擦的區(qū)域加工出一些微坑或微溝槽陣列結(jié)構(gòu)，更有利于潤(rùn)滑介質(zhì)的滲入、成膜，有助于提高潤(rùn)滑效果，起到減摩的作用；從而抑制工件材料粘刀現(xiàn)象，減緩刀具磨損，延長(zhǎng)刀具耐用度。近年來(lái)，對(duì)刀具表面織構(gòu)的研究越來(lái)越多，人們對(duì)刀具表面織構(gòu)的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻。表面微織構(gòu)具有減少刀-屑接觸長(zhǎng)度、存儲(chǔ)潤(rùn)滑劑和捕捉磨屑等作用[2]，已經(jīng)成功應(yīng)用
- 微納材料填充的氣缸套微織構(gòu)表面抗拉缸性能實(shí)驗(yàn)研究
階段，比如表面微織構(gòu)以及對(duì)微織構(gòu)的二次處理等。劉一靜等[3]利用微細(xì)電解加工技術(shù)，在活塞試樣的裙部加工出幾種不同直徑和深度的凹坑表面織構(gòu)，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)得出表面織構(gòu)能夠改善活塞裙部摩擦性能的結(jié)論。 SEDLACEK等[4]通過(guò)對(duì)微織構(gòu)的形狀和微織構(gòu)與表面TiA1N沉積層加工程序的研究發(fā)現(xiàn)，表面層沉積后再進(jìn)行表面微織構(gòu)，在0.2 m/s工況下比先進(jìn)行微織構(gòu)再進(jìn)行表面沉積的摩擦因數(shù)要低50%；另外，菱形微織構(gòu)比圓錐形和凹面形微織構(gòu)的摩擦學(xué)性能要好17%～30%。
潤(rùn)滑與密封 2019年5期2019-05-30
- 球頭銑刀最優(yōu)微織構(gòu)參數(shù)確定方法
要：為了研究微織構(gòu)對(duì)球頭銑刀切削加工性能的影響規(guī)律，完成微織構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，依據(jù)粘結(jié)摩擦理論研究了微織構(gòu)刀具的減磨抗磨機(jī)理，采用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，驗(yàn)證了微織構(gòu)刀具具有減磨抗磨特性。采用DEFORM-3D有限元軟件進(jìn)行了不同織構(gòu)參數(shù)刀具的銑削仿真，得出了刀具微織構(gòu)參數(shù)的合理范圍。根據(jù)仿真得到的參數(shù)范圍，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)優(yōu)化出球頭銑刀最優(yōu)織構(gòu)參數(shù)組合為D=50μm、H=25μm、L1=130μm、L2=110μm。關(guān)鍵詞：微織構(gòu);球頭銑刀;刀具磨損;正交試驗(yàn)法DOI
哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年5期2019-01-14
- 激光微織構(gòu)技術(shù)在關(guān)節(jié)軸承表面處理中的應(yīng)用*
技術(shù)和表面激光微織構(gòu)技術(shù)等。文獻(xiàn)［1］采用二硫化鉬與石墨作為固體潤(rùn)滑劑，采用無(wú)機(jī)磷酸鹽作為膠粘劑，在關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈工作表面上進(jìn)行了粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層的表面改性處理，使關(guān)節(jié)軸承的摩擦學(xué)性能得到了明顯改善。文獻(xiàn)［2］開(kāi)展了鍍銀膜軸承在多種潤(rùn)滑狀態(tài)下的摩擦性能研究，得出在中低轉(zhuǎn)速下，鍍銀膜軸承在液體潤(rùn)滑劑復(fù)合潤(rùn)滑下的磨損性能遠(yuǎn)優(yōu)于干摩擦?xí)r磨損性能的結(jié)論。文獻(xiàn)［3］使用激光打標(biāo)機(jī)在向心關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈工作表面進(jìn)行了激光微織構(gòu)，并將二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂作為潤(rùn)滑劑，在疲勞磨損
機(jī)械制造 2018年7期2018-10-10
- 涂層硬質(zhì)合金刀片微槽微織構(gòu)復(fù)合設(shè)計(jì)*
計(jì)了不同形狀的微織構(gòu)，發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的微織構(gòu)能夠有效改善刀屑接觸面間的摩擦狀態(tài)，減小切削力，從而減少切削熱的產(chǎn)生[1-5]。Jianfeng Ma等通過(guò)在刀具前刀面置入微凸塊、微孔織構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)：微凸起和微孔織構(gòu)能夠有效降低切削力，從而減小加工過(guò)程中切削能的消耗，并有效減小刀屑接觸長(zhǎng)度[6-7]。 Anis Fatina 等通過(guò)在刀具前-后刀面置入微溝槽，正交切削AISI4140，研究發(fā)現(xiàn)：織構(gòu)刀具相對(duì)于無(wú)織構(gòu)刀具而言具有更好的切削性能，織構(gòu)刀具能夠有效降低切
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2018年8期2018-08-29
- 微織構(gòu)刀具研究現(xiàn)狀*
刀具被人們稱(chēng)為微織構(gòu)刀具。所謂表面織構(gòu)，是指通過(guò)電沉積、電火花、激光加工、光刻加工等方法在表面加工出不同幾何參數(shù)和分布特征的微凹坑、微溝槽等陣列結(jié)構(gòu)[1](如圖1)。這種加工在刀具前刀面刀-屑摩擦界面的非光滑結(jié)構(gòu)對(duì)金屬切削加工產(chǎn)生許多積極作用。微織構(gòu)刀具目前還處在研究階段，但其已經(jīng)展現(xiàn)出許多優(yōu)秀的特性；諸如良好的減磨性能，刀面的抗粘結(jié)性和抗磨損性，加工時(shí)可減小切削力，顯著降低切削溫度等等。國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究不在少數(shù)，美歐日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相繼開(kāi)展了研究，國(guó)內(nèi)
制造技術(shù)與機(jī)床 2018年7期2018-08-13
- 基于UG二次開(kāi)發(fā)的微織構(gòu)刀具參數(shù)化設(shè)計(jì)
)0 引言表面微織構(gòu)技術(shù)是在摩擦副表面加工出具有一定尺寸和規(guī)則的幾何形貌(如微槽、微孔等)，相對(duì)于光滑表面而言，合理的微織構(gòu)表面能夠?qū)崿F(xiàn)良好的減摩、降摩以及抗粘結(jié)效果[1]。微織構(gòu)刀具能夠減少刀具與工件切屑之間的摩擦，提高刀具的切削性能，減少刀具磨損，改善抗粘附特性等[2-3]。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)不同形貌和尺寸的系列化微織構(gòu)刀具的研究，首先要對(duì)不同形貌及尺寸的微織構(gòu)刀具進(jìn)行建模。對(duì)微織構(gòu)刀具的參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以將建模工作變得簡(jiǎn)單[4-6]。本文針對(duì)微織構(gòu)車(chē)刀進(jìn)行了參
機(jī)械制造與自動(dòng)化 2018年3期2018-07-04
- 表面微織構(gòu)麻花鉆干鉆削45鋼的鉆削性能研究*
5006)表面微織構(gòu)麻花鉆干鉆削45鋼的鉆削性能研究*鄧大松，郭旭紅，沈翔宇,陸歷歷,郭大林(蘇州大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215006)現(xiàn)代摩擦學(xué)認(rèn)為合理的微織構(gòu)表面具有更好的抗磨減摩性能。針對(duì)麻花鉆在鉆削過(guò)程中磨損嚴(yán)重問(wèn)題，提出在高速鋼麻花鉆的前刀面加工出不同尺寸參數(shù)的溝槽型表面微織構(gòu)，并進(jìn)行干鉆削45鋼試驗(yàn)，分析微織構(gòu)寬度和間距對(duì)表面微織構(gòu)麻花鉆鉆削性能的影響。結(jié)果表明：表面微織構(gòu)的存在能夠有效地降低鉆削力，增大鉆屑卷曲，同時(shí)也能捕捉和容納細(xì)小
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2017年12期2017-12-22
- 微織構(gòu)球頭銑刀銑削鈦合金表面粗糙度預(yù)測(cè)
要：為了研究微織構(gòu)球頭銑刀銑削鈦合金加工表面的表面粗糙度，采用正交試驗(yàn)法，進(jìn)行了微織構(gòu)球頭銑刀銑削鈦合金的試驗(yàn)，得出了微坑織構(gòu)參數(shù)與表面粗糙度之間的變化規(guī)律并分析了影響機(jī)理。利用極差分析法確定了各因素對(duì)表面粗糙度影響的主次順序。通過(guò)回歸分析原理，建立了表面粗糙度預(yù)測(cè)模型。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果表明，所建立的表面粗糙度預(yù)測(cè)模型是顯著的。并對(duì)表面粗糙度的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)觀測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比，證實(shí)了模型的可靠性。關(guān)鍵詞：微織構(gòu)；正交試驗(yàn)法；表面粗糙度；預(yù)測(cè)模型DOI：10.15
哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年3期2017-08-30
- 多目標(biāo)決策的微織構(gòu)球頭銑刀切削性能評(píng)價(jià)
削過(guò)程中，表面微織構(gòu)具有抗磨減磨作用，為了進(jìn)一步研究微織構(gòu)球頭銑刀的切削性能，依據(jù)多目標(biāo)決策理論，利用指數(shù)標(biāo)度的層次分析法建立了球頭銑刀切削性能評(píng)價(jià)體系，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法及鈦合金銑削實(shí)驗(yàn)，對(duì)球頭銑刀的切削性能進(jìn)行分析，并給出了球頭銑刀的綜合評(píng)價(jià)值.研究結(jié)果表明：微織構(gòu)球頭銑刀與無(wú)織構(gòu)球頭銑刀相比，不僅減小了切削力、切削熱而且提高了工件表面質(zhì)量，其切削性能綜合評(píng)價(jià)值為0.578高于無(wú)織構(gòu)球頭銑刀的0.422，由此表面微織構(gòu)對(duì)球頭銑刀切削性能改善效果顯著.關(guān)
哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年6期2017-02-21
- 多目標(biāo)決策的微織構(gòu)球頭銑刀切削性能評(píng)價(jià)
削過(guò)程中，表面微織構(gòu)具有抗磨減磨作用，為了進(jìn)一步研究微織構(gòu)球頭銑刀的切削性能，依據(jù)多目標(biāo)決策理論，利用指數(shù)標(biāo)度的層次分析法建立了球頭銑刀切削性能評(píng)價(jià)體系，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法及鈦合金銑削實(shí)驗(yàn)，對(duì)球頭銑刀的切削性能進(jìn)行分析，并給出了球頭銑刀的綜合評(píng)價(jià)值.研究結(jié)果表明：微織構(gòu)球頭銑刀與無(wú)織構(gòu)球頭銑刀相比，不僅減小了切削力、切削熱而且提高了工件表面質(zhì)量，其切削性能綜合評(píng)價(jià)值為0.578高于無(wú)織構(gòu)球頭銑刀的0.422，由此表面微織構(gòu)對(duì)球頭銑刀切削性能改善效果顯著.關(guān)
哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年6期2017-02-21
- 液壓缸活塞微織構(gòu)化表面動(dòng)壓潤(rùn)滑性能理論研究
1)液壓缸活塞微織構(gòu)化表面動(dòng)壓潤(rùn)滑性能理論研究張 穎，余 廣，曾良才，毛 陽(yáng)，湛從昌，盧 艷(武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院，湖北 武漢，430081)為研究液壓缸活塞微織構(gòu)化表面的動(dòng)壓潤(rùn)滑性能，在液壓缸活塞表面加工開(kāi)口形狀為圓形、橢圓形、正方形、正六邊形的微織構(gòu)，利用雷諾方程對(duì)活塞表面與液壓缸缸筒內(nèi)圓之間的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并采用MATLAB軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，研究微織構(gòu)開(kāi)口形狀、活塞運(yùn)動(dòng)速度及微織構(gòu)深徑比對(duì)活塞表面動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的影響。結(jié)果表明，在活塞表面加工
武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年1期2017-01-19
- 仿生摩擦學(xué)刀具織構(gòu)設(shè)計(jì)*
學(xué)原理設(shè)計(jì)刀具微織構(gòu)，建立刀具切削模型，以42CrMo、GH4169、TC4、45鋼和7050鋁合金材料加工為例，使用切削軟件Third Wave AdvantEdge研究了不同的織構(gòu)形式對(duì)切削溫度和切削力的影響，發(fā)現(xiàn)沿流屑方向的微織構(gòu)模型最有利于降低切削力和刀具溫度，為高效加工難加工材料提供了新的思路。仿生摩擦學(xué)；流屑方向；微織構(gòu)；切削力；刀具溫度0 引言隨著高效加工技術(shù)給各大行業(yè)帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)效益，它已成為機(jī)械制造技術(shù)的重要發(fā)展方向，但對(duì)高強(qiáng)度鋼等難加
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2016年4期2016-10-29
- 基于DEFORM-3D的微織構(gòu)刀具切削性能仿真分析
ORM-3D的微織構(gòu)刀具切削性能仿真分析徐明剛，張振，馬小林，黃文勇(北方工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與材料工程學(xué)院，北京 100144)摘要：現(xiàn)代摩擦學(xué)和仿生學(xué)證實(shí)，具有一定非光滑形態(tài)的高性能的表面織構(gòu)有更好的抗磨減摩性能。通過(guò)Solidworks對(duì)仿生織構(gòu)PCD刀具進(jìn)行了三維建模，利用DEFORM-3D有限元分析軟件，對(duì)無(wú)微織構(gòu)和有微織構(gòu)(凹坑、溝槽)PCD刀具在相同條件下進(jìn)行了三維切削仿真，結(jié)合其切削力、切削溫度進(jìn)行切削性能分析。結(jié)果表明，一定尺寸的凹坑、溝槽微織
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2016年3期2016-04-15
- Finite element simulation of different surface micro-pits textures cutting tool strength based on ANSYS/Workbench
bench不同微織構(gòu)刀具強(qiáng)度有限元分析馬小林，徐明剛*，張 振 北方工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京 100144仿生摩擦學(xué)研究表明在刀具表面置入微織構(gòu)紋理可以改善外圓車(chē)刀在切削時(shí)的摩擦狀況，但是置入的微織構(gòu)紋理會(huì)對(duì)刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。針對(duì)微坑織構(gòu)、凸包織構(gòu)和條紋織構(gòu)紋理進(jìn)行了刀具的建模并利用ANSYS/Workbench對(duì)不同微織構(gòu)紋理刀具進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明：在微織構(gòu)的深度、間距尺寸一致的情況下，微坑織構(gòu)紋理對(duì)刀具的應(yīng)力影響程度較大，條紋織構(gòu)紋
機(jī)床與液壓 2015年12期2015-12-19
- 微織構(gòu)自潤(rùn)滑刀具干切削0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼的切削性能
相關(guān)研究。表面微織構(gòu)技術(shù)是在摩擦副表面加工出具有一定尺寸、規(guī)則的幾何形貌（如微槽、微孔等）［8］，相對(duì)于光滑表面而言，合理的微織構(gòu)表面能夠?qū)崿F(xiàn)良好的減摩、降磨以及抗粘結(jié)效果［9-10］。微織構(gòu)刀具能夠減少刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，提高刀具的切削性能，特別是在加工難切削、易粘刀材料時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。日本學(xué)者Enomoto［11］等利用飛秒激光在WC-Co硬質(zhì)合金銑刀的前刀面上加工出了微槽型納微織構(gòu)，并在織構(gòu)表面涂覆DLC（類(lèi)金剛石）涂層，然后使用這種
機(jī)械工程材料 2015年3期2015-12-09
- 表面溝槽微織構(gòu)刀具高速微車(chē)削試驗(yàn)研究
術(shù)的發(fā)展，表面微織構(gòu)已被證明在減小摩擦副的摩擦系數(shù)、抗磨減磨、抗黏附和提高表面耐磨性能和承載能力等方面起到了積極的作用。通過(guò)各種表面工程技術(shù)手段如微細(xì)電火花、光刻技術(shù)、微細(xì)電解技術(shù)、微細(xì)切削技術(shù)以及激光表面微造型技術(shù)等，在刀具表面制備出一些特定合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)與布局的深孔、溝槽或凸點(diǎn)等微幾何形狀。用來(lái)降低刀具切削過(guò)程中的切削力、切削熱，降低刀具磨損，進(jìn)而提高刀具壽命［2-6］。本文在微型成型車(chē)刀的前刀面上進(jìn)行微溝槽織構(gòu)設(shè)計(jì)，利用微細(xì)電火花加工技術(shù)在微型車(chē)刀表
長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2015年3期2015-12-07
- 刀具微織構(gòu)形貌對(duì)骨切削溫度的預(yù)報(bào)模型研究
面形貌 (表面微織構(gòu))往往比光滑表面具有更小的摩擦阻力。表面微織構(gòu)是在摩擦表面加工某種特殊紋理形成織構(gòu)，從而提高接觸表面的承載能力，同時(shí)減少摩擦提高表面性能的一種表面處理方法［2］。山東大學(xué)的鄧建新等人采用激光方法在車(chē)刀前刀面加工了微織構(gòu)，進(jìn)行45鋼干切削，發(fā)現(xiàn)微織構(gòu)刀具相對(duì)于普通刀具降低了切削力與溫度，起到了減摩的效果［3］;經(jīng)過(guò)有限元仿真研究，微織構(gòu)的形貌、寬度、深度、間距的布局對(duì)切削過(guò)程中的溫度均產(chǎn)生不同程度的影響［1，3－4］。Hillery 和
機(jī)床與液壓 2015年23期2015-02-24