大应变切削中切削速度对纯铜纳米晶切屑微结构及性能的影响

大应变切削通过使工件材料受到刀刃的剪切和前刀面的挤压产生剧烈塑性变形从而形成高强度的超细晶切屑。采用有限元软件Deform-3D对纯铜进行大应变切削模拟,分析20°与-20°刀具前角下,切削速度对等效应变、等效应变速率和切削温度的影响规律。通过大应变切削试验,借助电子背散射衍射(EBSD)技术和维氏硬度检测等手段,对不同切削速度下纯铜切屑微观组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在正负前角下,随着切削速度增大,等效应变降低,等效应变速率和切削温度上升,且等效应变速率和切削温度受切削速度的影响更大;-20°刀具下得到的切屑晶粒尺寸主要分布在0.35μm以下,位错密度有明显下降趋势,硬度值由162.8HV减少至114.8HV,20°刀具下得到的晶粒尺寸主要分布在(0.2~0.6)μm之间,位错密度变化较小。硬度值由163.8HV减少至146.8HV;相比正前角,切削速度对负前角刀具制备的超细晶切屑在晶粒尺寸、位错密度和硬度方面具有更加剧烈的影响。

剧烈塑性变形法制备块体纳米材料的研究与发展

综述了采用剧烈塑性变形技术制备块体超细晶和纳米晶结构金属的主要方法,如等通道转角挤压、高压扭转、累积轧合与往复挤压。并介绍了两种完全有别于传统的剧烈塑性变形制备超细晶和纳米晶金属材料的最新工艺,如大应变切削和大应变挤压切削。系统地阐明了这些方法的基本原理、变形特点及应用,分析其优缺点并提出改进措施与发展方向。

有限元法分析刀具前角对切削加工的影响

建立了热力耦合、平面应变、连续带状切屑的二维正交切削加工有限元分析模型。分析了刀具前角对切屑几何形状、切削力和切削温度的影响。结果显示刀具前角增大,切削力明显减小,切削温度降低,切屑厚度减小,切屑形状更为细长。

纳米/超细晶切屑形成机理的有限元研究

建立了大负前角和钝圆半径联合作用的大应变切削模型,采用有限元分析软件模拟较低切削速度下刀具前角和钝圆半径对切屑形态、等效应变、应力、应变速率、切削温度和主切削力的影响.结果显示,随着刀具前角的减小和钝圆半径的增加,切削变形区中的等效应变、应力、应变速率、切削温度和主切削力均有一定程度的增加,且刀具前角比钝圆半径影响更为显著;负前角切削时,钝圆半径的作用明显减弱;大负前角低速切削时,切屑在相对低的温度、较高的应变速率和应力下发生大剪切应变,形成具有纳米/超细晶结构和高硬度的切屑材料.

制造纳米材料的新颖方法——切削(英文)

超细晶和纳米晶材料通常比其粗晶材料具有更高的硬度、强度和更好的耐磨性。切削是一种大批量、低成本制造纳米结构金属和合金的新颖方法。切削是一种典型的大应变加工工艺,它可以在切屑成型的一个单一的变形过程中施加更大的应变,而且也适合高强度的金属和合金,克服了剧烈塑性变形方法的局限性。详细介绍了切削加工的大应变变形、切屑的微观结构和性能,同时提出了一些改进措施和发展前景。

生产线零件编号检测系统的计算机视觉研究

计算机视觉检测(Autom ated V isual Inspection,AVI)技术是计算机检测的新发展,它使检测更具智能化和柔性化。提出一种新的TTFM算法,成功实现生产线零件编号的快速、精确的检测。

切削大变形对材料微结构及硬度的影响

在金属切削过程中,剧烈的大剪切变形可以产生具有超细晶结构的切屑,从而使其获得比本体材料更高的硬度和强度.文中比较了不同的金属和合金在各种刀具前角和切削速度下,切屑上产生的剪应变、切屑的微结构及硬度的变化规律.实验结果显示:随着刀具前角的减小,切屑的微结构显著细化,其硬度随之极大提高;切削速度的减小提高了切屑的硬度,但对其微结构的影响不甚明显;采用负前角刀具在较低的切削速度下能加工出具有超细晶结构和高硬度的切屑材料,而切削速度的提高将使大剪切变形引起的硬度增长变缓.

基于计算机视觉的FMS生产零件状态检测系统

计算机视觉检测AVI(AutomatedVisualInspection)技术是计算机检测的新发展,它使检测更具智能化、柔性化。文中介绍融AVI技术于FMS的生产零件状态检测系统,是计算机视觉技术在机械制造中零件检测的使用。

基于虚拟制造的先进制造系统仿真技术

虚拟技术是计算机仿真技术的深化和发展,拓宽了仿真技术的应用范围和效果,与传统的仿真技术比较具有交互性、精确性、表现力、沉浸感的特点.本文比较了传统的制造仿真系统和虚拟环境下的仿真技术的内涵,介绍了基于虚拟制造的系统仿真需要解决的关键技术.

PIV在二维大应变变形现象研究中的应用

切削加工可作为研究大应变变形现象和细化金属与合金微观组织的实验手段,其关键技术之一是测量第一变形区和第二变形区(刀—屑接触面)的变形区域特征,如材料的流速、应变、应变率和温度等。粒子图像测速(PIV)是一种基于流场图像互相关分析的二维流场非接触式测试技术。应用PIV技术,可获得第一变形区和刀—屑接触面的高速图像序列,从而得到这些区域材料的流速、应变和应变速率分布。

基于ICT切片机械零件的实体反求误差分析

反求工程中,在进行ICT切片图像处理时,对轮廓曲线的处理和轮廓数据的提取非常关键,它直接影响到利用NURBS曲线和曲面反求实体的精度。本文提出了一种基于亚象素的轮廓提取算法,提高了轮廓数据的提取精度。将其与像素级轮廓提取的数据进行实体反求的误差做了分析与比较,证实该方法极大地降低了实体反求的误差。

机械零件图像中直线边缘亚像素定位方法

以计算机视觉在机械零件几何参数检测的实际应用为例 ,提出了一种使用高斯拉普拉斯 (LOG )函数检测斜坡状边缘的像素级位置 ,在已知目标为直线边缘的情况下 ,使用最小二乘线性回归把二维的边缘拟合降为一维边缘定位 ,从而使直线边缘定位达到亚像素级精度的算法 .同时还进行了空间矩直线边缘亚像素定位算法与本文所提出算法的对比实验 .实验结果表明 :在低噪声图像中 ,两种算法的边缘定位精度均达到满意的结果 。

机械零件视觉检测图像二值化处理

针对机械零件计算机视觉检测的实际应用,设计一种实用二值化分割算法。该算法具有计算简单、执行时间短和二值化效果好等优点,并已应用于实际系统,取得了较好的实验结果。

大塑性变形在金属材料块体成形中的研究现状

大塑性变形(SPD)工艺为粉末、颗粒和切屑等金属材料的块体成形提供了有利的条件。分析了等通道转角挤压(ECAP)和高压扭转(HPT)工艺的固化原理,综述了其在金属粉末、金属基复合物、非晶粉末、切屑等材料固化成形及块体细化中的应用。从固化试样的微结构、强度、硬度、塑性和致密度等方面阐述了ECAP和HPT工艺是金属材料块体成形行之有效的方法,并提出致密度是今后纳米块体成形研究的重点。

不同β晶型成核剂对丙烯-乙烯无规共聚物的改性

采用3种市售β晶型成核剂:芳酰胺类β晶型成核剂NJ star NU-100、TMB-5以及稀土类β晶型成核剂GH-100对自制的丙烯-乙烯无规共聚物(PP-R)进行改性,通过差示扫描量热法(DSC)计算了β晶相对结晶度。结果表明,添加TMB-5后,β晶在PP-R中形成效果十分显著,尤其是当结晶的冷却速率较低和TMB-5的含量较高时;分别用3种β晶型成核剂对PP-R进行改性,通过计算β晶相对结晶度,得出在相同的结晶条件和含有等量β晶型成核剂的情况下,3种成核剂的β晶成核效率为:NJ star NU-100>GH-100>TMB-5。

浅谈个性教育在高校教学改革中的地位

随着高等教育的改革,创新性人才的培养需要教学观念的转变。其中个性化教育具有丰富的内涵,在高校教学观念转变中具有重要的地位和意义。树立良好的素质教育观、学生个性观和教师个性观有利于个性化教育的开展,切实推动高校教学改革的发展。

新的等通道转角挤压工艺路径研究

等通道转角挤压(ECAP)是目前制备块状超细晶粒材料最具工业前景的工艺之一,研究ECAP变形机理从而优化工艺参数具有十分重要的意义。自主研究了一种不同于现有的挤压路径。通过塑性成形软件DEFORM-3D对Bc路径和45路径挤压过程进行模拟比较,分析了两种路径挤压过程中等效应变值及等效应力随挤压道次的变化规律。用两种路径分别对试样挤压8和16道次后,45路径产生的等效应变值均略高于Bc路径;8道次过后,45路径形成的等效应变值分布范围也比Bc路径更集中;但16道次过后,Bc路径形成的等效应变值分布范围比45路径集中。随着挤压道次的增加,两种路径形成的等效应变值的上升趋势基本一致,等效应力基本保持不变。研究表明:45路径具有细化能力强,变形剧烈和变形均匀等优点,是一种有效的新的ECAP挤压路径。

纳米粉末、切屑的固态成型方法研究与发展

综合目前金属纳米粉末和细小碎屑固态成型方法的研究现状,介绍了压制法、剧烈塑性变形法的原理及特点;分析了材料经变形后微观组织的细化以及力学性能的变化,并展望了剧烈塑性变形方法在粉末、切屑固态成型中的应用。

大应变切削制备的超细晶纯铜切屑热稳定性的研究

采用不同前角的刀具对纯铜进行大应变切削加工,对获得的超细晶纯铜切屑进行不同温度的退火处理。利用扫描电子显微镜(SEM)和维氏硬度测量仪进行检测,分析不同前角和退火温度对超细晶纯铜切屑微观组织和力学性能的影响。结果表明:用0°前角刀具进行大应变切削加工后,切屑晶粒平均尺寸为0.3μm、硬度为160HV,在200~280℃退火时晶粒处于回复、再结晶阶段,具有良好的热稳定性,当退火温度高于280℃时,晶粒尺寸大幅增加、硬度显著下降;用-20°前角刀具进行大应变切削加工后,切屑晶粒平均尺寸为0.2μm、硬度为168HV,在200~320℃下退火时晶粒处于回复、再结晶阶段,具有良好的热稳定性,当退火温度高于320℃时,晶粒尺寸大幅增加、硬度显著下降;刀具前角越小,超细晶纯铜切屑热稳定性越好;相比于0°前角刀具,-20°前角刀具加工的超细晶切屑具有更好的热稳定性。

基于ECAP原理对金属材料挤压及固结工艺的研究

综合目前ECAP制备纳米晶结构金属材料的研究现状,介绍ECAP基本原理、模具结构对挤压工艺的影响,探究基于ECAP衍生出的bP-ECAP,FE-ECAP,ECAP-FE,ECAPT,ECAR与ECAP-C等工艺的特点,分析不同工艺对金属材料微观结构及力学性能影响,展望基于ECAP工艺新型模具的可能性。