硬质合金材料加工研究进展

硬质合金材料具有硬度高、强度高、化学稳定性强、冲击韧性高以及耐磨性好等优异材料特性,是现代工业生产以及新技术开发等领域中具有良好发展前景的工具材料和结构材料。但硬质合金材料的高脆性、低断裂韧性等缺陷使得硬质合金的机械加工性能非常差,成为其发展的重大阻碍,并且硬质合金加工表面易产生裂纹和凹坑,使工件表面质量下降并且影响加工性能,是典型难加工材料。本文对硬质合金的分类、性能及切削加工特点进行分析,并对硬质合金材料的加工研究现状和各种加工工艺方法的优缺点、发展趋势、存在问题及其对硬质合金表面质量的影响进行研究总结,以期为精密高效加工硬质合金提供参考依据。

激光超声复合切削硬质合金的刀具磨损及其对工件表面质量的影响

基于激光加热辅助切削和超声椭圆振动切削提出了激光超声复合切削加工工艺。采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具对YG10硬质合金进行了常规切削,超声椭圆振动切削,激光加热辅助切削和激光超声复合切削对比试验。检测了刀具磨损量、刀具磨损形貌、工件表面粗糙度以及工件表面形貌,并通过扫描电镜(SEM)对刀具磨损区域进行了能谱分析,同时研究了激光超声复合切削硬质合金时PCBN刀具的磨损及其对工件表面质量的影响。最后,与常规切削、超声振动切削及激光加热辅助切削进行了对比试验。结果表明:激光超声复合切削时刀具使用寿命显著增加,加工后的工件表面粗糙度平均值分别降低了79%、60%和64%,且工件表面更加平整光滑。激光超声复合切削硬质合金时,PCBN刀具的前刀面磨损表现为平滑且均匀的月牙洼磨损,后刀面磨损表现为较窄的三角形磨损带和较浅的凹坑和划痕;刀具的失效机理主要为黏接磨损、氧化磨损和磨粒磨损的综合作用。

基于灰色-马尔可夫模型的刀具磨损预测

为了准确判断和预测激光超声复合超精密车削过程中刀具的磨损状况及磨损趋势,基于激光超声复合超精密车削刀具后刀面磨损试验数据,应用灰色-马尔可夫理论建立了激光超声复合超精密车削刀具磨损量灰色预测模型及灰色-马尔可夫预测模型,并对特定切削条件下的刀具磨损量进行了预报。结果表明,两种模型预测值与实测值误差较小,尤其是灰色-马尔可夫模型拟合精度更高,结果更可靠,能更好地满足工程需要。

论紧凑城市概念下城市设计的作为

"紧凑城市"是目前以欧洲为主的西方发达国家研究如何控制城市蔓延、促进城市可持续发展的代表理论之一,在我国提倡建设资源节约型、环境友好型社会的背景下引起关注。本文从城市设计的专业特征角度出发,分析它在我国紧凑城市构想实现中所具有的优势——化解高密度与适居性之间的矛盾、应对立体思维与系统整合的诉求,进而探讨其作为——优化空间形态结构、提高空间使用效率、改善空间环境质量,以获取该理念在我国实现的技术手段。

Al_2O_3工程陶瓷超声研磨表面粗糙度试验研究

本文通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通与超声研磨对比试验,利用正交回归分析方法获得了最优研磨参数,探讨了各研磨参数对工件表面粗糙度影响的主次顺序。并分析研究了工件转速、进给速度、油石粒度、研磨切深、发生器功率等不同研磨参数对表面粗糙度的影响规律。结果表明,超声振动研磨可明显减小表面粗糙度值,提高工件表面质量,是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。

难加工材料精密切削技术研究

随着材料科学和先进制造技术的发展,难加工材料以其优良的物理机械性能在现代高技术行业的诸多领域得到越来越广泛的应用。针对难加工材料的结构特点,分析了难加工材料的切削加工特性,综述了硬切削加工、超声辅助切削加工、激光加热辅助切削加工及热超声辅助切削加工的国内外研究进展,并指出了精密切削应用于难加工材料切削加工时存在的问题及进一步的研究方向。

硬质合金激光加热辅助切削刀具磨损预测

为了准确判断和预测硬质合金激光加热辅助切削过程中刀具的磨损状态,通过常规切削及激光加热辅助切削条件下的刀具后刀面磨损对比试验,研究了刀具的磨损形态及磨损规律。根据试验得到的刀具后刀面磨损量,基于灰色-马尔可夫理论建立了硬质合金激光加热辅助切削刀具磨损量灰色预测模型及灰色-马尔可夫预测模型,并对特定切削条件下的刀具磨损量进行了预测。结果表明,两种模型预测值与实测值误差较小,特别是灰色-马尔可夫模型拟合精度更高,结果更可靠,能更好地满足工程需要。

PCBN刀具激光超声复合切削硬质合金的磨损机理

结合激光加热辅助切削和超声振动切削提出了激光超声复合切削加工工艺。采用PCBN刀具对YG10硬质合金进行普通切削、超声振动切削、激光加热辅助切削和激光超声复合切削对比试验,采用超景深显微镜观测刀具磨损量及磨损形貌,通过扫描电子显微镜(SEM)对刀具磨损区域进行能谱分析,研究激光超声复合切削条件下刀具的磨损规律、磨损形态及磨损原因。研究结果表明:与普通切削、超声振动切削及激光加热辅助切削相比,激光超声复合切削时刀具后刀面磨损量平均值分别降低57.5%、46%、41.3%,刀具使用寿命明显提高;刀具磨损形态主要表现为前刀面磨损、后刀面磨损和崩刃;激光超声复合切削硬质合金时粘接磨损、氧化磨损、相变磨损和微裂解磨损是引起PCBN刀具磨损的主要原因。

硬脆材料超声振动钻磨表面特征试验研究

将超声振动引入普通钻磨中,对不同加工参数时普通钻磨和超声钻磨两种模式下的表面粗糙度进行了试验分析,并对超声与普通钻磨过程中的被加工表面微观形貌进行了试验研究。结果表明,超声振动钻磨加工是适合硬脆材料等的一种高效加工方法。

超声研磨Al_2O_3工程陶瓷工艺参数研究

通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通研磨与超声研磨压力对比分析,得出超声研磨时单颗磨粒的受力大小及受力方向,并通过试验研究了各工艺参数对研磨压力的影响规律。结果表明,超声研磨压力小于普通研磨,且不同工艺参数下的轴向研磨压力要小于切向研磨;随着各工艺参数的变化,普通研磨压力与超声研磨压力的变化规律基本相同,过大或过小的工艺参数均不能得到较小的研磨压力;超声振动研磨是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。

超声研磨声学系统振动特性与试验研究

分析了超声振动研磨声学系统研具的固有频率和振型,建立了力学模型及其位移方程,探讨了研具的共振机理,根据理论和试验得出结论当研具以自身的固有频率共振时,系统处于全谐振状态。

陶瓷材料超声研磨压力试验研究

超声研磨能有效提高研磨效率,使工件获得较高的尺寸精度和微观几何形状精度。通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通与超声研磨对比试验,利用正交回归分析方法获得了优选工艺参数和经验公式,得出了各工艺参数对研磨压力的影响主次顺序,并分析了各工艺参数对研磨压力的影响规律。结果表明:超声研磨所获得的研磨压力低于普通研磨,且轴向研磨压力要小于切向研磨,超声复合研磨是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。

超声曲面研磨研具的声学系统振动特性与试验研究

本文对超声曲面研磨研具的声学系统进行了研究 ,通过建立力学模型分析了曲面研具的振动机理 ,并对Al2 O3工程陶瓷进行了超声振动研磨的试验研究。得出如下结论 :( 1)所设计的曲面振动研具本身的固有频率f =2 2 0 78kHz。( 2 )将振动研磨声学系统中的变幅杆和曲面研具等效为两弱耦合振子 ,当不考虑阻尼时 ,研具局部共振 ,变幅杆与研具联接处为一位移节点。 ( 3 )在空载加超声的试验条件下 ,研具的振动频率为 2 1 3 12 5kHz时 ,比较接近其固有频率为2 0 0 78kHz ,此时研具局部共振 。

“机械制造技术基础”课程实践教学研究

针对河南理工大学机械制造技术基础课程的新形式及实践教学中存在的问题,构建了机械制造技术基础课程实验、课程设计及生产实习三位一体的实践教学体系,从目的、内容和方法等方面对机械制造技术基础课程实践教学的改革进行了探讨,以提高机械制造技术基础课程实践教学质量,推动我国创新性人才的培养。

机械制造技术基础课程思政教学改革与实践

围绕价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学目标,深入挖掘机械制造技术基础课程思政元素并有机融入教学全过程,凝练机械制造技术基础课程思政教学理论与实践经验,在调整教学大纲、完善教学过程、优化实践环节、拓宽思政教育范围等方面进行课程思政教学改革和实践,旨在提升课程思政育人效果,最终达到全课程、全员育人理念。

浅析《极限配合与测量技术基础》之形位公差带

为了满足零件的使用要求,保证零件的互换性和制造经济性,在设计时应对零件的形位误差给以必要而合理的限制,规定零件的形状和位置公差。结合教学经验,总结一定的规律和共性,提出了积木法和剖视法来分析形位公差带和形位公差项目之间的关系,取得了良好的教学效果。

固相萃取-气相色谱-质谱联用法筛查食用菌中的农药残留

采用气相色谱-质谱联用结合NAGINATA^TM软件建立了筛查食用菌中多种农药残留的分析方法。采用乙腈提取,Carbon-NH2固相萃取小柱净化,气相色谱-质谱联用检测后NAGINATA^TM软件全智能分析,对照每个化合物的质谱质量精度以及质谱谱图的谱库给出匹配度,通过保留时间锁定对化合物作定性判断。结果表明,18种农药在香菇中检出限为0.001-0.050 mg/kg;平均回收率为77%-110%;相对标准偏差为1.1%-6.9%。应用所建立的方法对35个市售食用菌样品进行了筛查,检测出2种农药残留,残留量均低于GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》的限量。该方法操作便捷、快速高效,适用于食用菌中农药多残留的快速筛查。

气相色谱-质谱联用结合QuEChERS法快速筛查大米中多种农药残留

采用Qu ECh ERS方法结合气相色谱-质谱联用建立大米中是否存在敌敌畏、草灭达、氧化乐果、五氯硝基苯、敌稗、甲基毒死蜱、杀螟硫磷、甲基吡啶磷、马拉硫磷、毒死蜱、稻丰散、腐霉利、丁草胺、稻瘟灵、三唑磷、联苯菊酯和溴氰菊酯17种农药的快速筛查方法。样品采用体积分数1%冰乙酸-乙腈提取、无水硫酸镁与氯化钠盐析,经N-丙基乙二胺和十八烷基键合硅胶净化,气相色谱-质谱检测,NAGINATA?软件分析。结果表明:17种农药在大米中检出限为0.002~0.050 mg/kg。在0.05、0.10 mg/kg和0.20 mg/kg添加水平的平均回收率为80%~110%,相对标准偏差为1.7%~12.3%。该方法耗时短,操作便捷、快速且可靠,适合大米中多种农药残留的快速筛查。采用本方法对25份大米样品进行测定,检测出毒死蜱、三唑磷和稻瘟灵3种农药残留,残留量均显著低于GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》规定的限量标准。

城市设计:从设计景观到设计健康

面对城市化带来的人居环境不断恶化的挑战,城市健康问题成了许多学科关注的焦点,作为旨在"为人们设计高质量城市空间环境"的城市设计学科,同样应该重视城市健康问题。城市设计对城市健康的思考,不能仅限于对城市景观的考虑,更应该注重城市活动的影响,城市建设过程的科学合理性。本文针对目前我国城市存在的种种不健康现象,从城市形态的塑造、市民活动的引导、保障机制的建立三个方面,就城市设计如何设计健康的城市作初步探讨。

金刚石钻磨头超声振动钻磨硬脆材料表面质量的试验研究

硬脆材料以其优良的性能在生产实践中得到了广泛应用,但其低塑性、易脆性及不导电性等使得加工十分困难,尤其是超精密表面制作更加困难。为此,本文将超声振动引入普通钻磨中,介绍了超声振动切削原理,通过超声与普通两种方式下的表面粗糙度试验和微观形貌观察得出以下结论:1)不同加工参数时,超声振动钻磨时的工件表面粗糙度值均低于普通钻磨时的表面粗糙度值;2)随着进给量、工件转速和输入功率的增加,超声和普通钻磨时的表面粗糙度均呈上升趋势;3)普通钻磨加工后孔壁表面有宽度和间距不均匀的沟槽,并且沟槽较宽,而超声钻磨加工后表面沟槽(划痕)较浅且均匀。