精密下料中圆形锤头-棒料摩擦副的摩擦学性能分析

针对精密下料中存在的圆形锤头-棒料摩擦副磨损严重问题,借助WTM-2E型可控气氛摩擦磨损试验仪,研究了不同转速和不同质量分数纳米MoS_2添加剂下的GCr15钢块-45钢柱摩擦副的摩擦磨损性能。结果表明:随着上摩擦副(45钢柱)的转速增加,磨损行程变长,摩擦因数和磨损量呈减小趋势,磨损表面形态由黏着磨损转变为磨粒磨损。采用声发射技术对摩擦副表面磨损状态进行实时监测,定量确定出质量分数为0.5%的纳米MoS_2添加剂的减摩抗磨效果最佳。

载荷和纳米MoS2添加剂含量对圆形锤头-棒料的摩擦磨损特性及其机理分析

针对精密下料中圆形锤头与棒料之间弧状接触面剧烈的摩擦磨损问题,借助WTM-2E型可控气氛摩擦磨损试验仪,利用GCr15钢块-45钢柱摩擦副在纳米MoS2添加剂质量分数为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.7%等七种润滑工况下,重点对不同载荷下摩擦磨损试验进行分析;采用扫描电子显微镜观察了GCr15钢块磨损表面形貌,采用能量色散谱仪(EDS)分析了GCr15钢块磨损表面成分,并探讨了其润滑抗磨及自修复机理.结果表明:随着载荷增加,摩擦接触应力变大,摩擦系数和磨损量呈上升趋势,磨损表面形态由轻微磨粒磨损转变为黏着磨损.同时加入的MoS2添加剂的质量分数并非越高越好,摩擦系数和磨损量随MoS2添加剂质量分数的升高呈现先减小后增大趋势,且MoS2添加剂质量分数在0.1%~0.3%范围内时减摩抗磨效果较好.通过对比不同润滑条件下摩擦副因摩擦磨损而产生的噪声、振动速度和温升,进一步定量确定出纳米MoS2添加剂质量分数为0.1%时,可以最大程度地降低摩擦副的损耗.

基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台开发

将声发射、传感器及机械设计等技术相结合,开发了基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台。采用声发射技术对低应力下料过程棒料表面磨损状态进行监测,并对声发射参数进行处理,确定出在不同圆形锤头转速下施加质量分数为0.5%的纳米Mo S2添加剂时其减摩抗磨效果最佳,棒料表面磨损量减少了10%以上。通过该实验平台能直观地描述棒料磨损状态,加深学生对精密成形技术及摩擦磨损技术的理解,提高学生对信号处理技术的兴趣,使得学生从多个方面直观地分析金属材料的摩擦磨损过程,达到了良好的实验教学效果。

牙齿热压模型切割教学实验平台开发

为让学生更好地感受现代切削技术的发展趋势,体会切削技术在工程实际中的应用,开发了牙齿热压模型切割教学实验平台。该实验平台结合了机械电子技术、机器人技术、计算机辅助制造技术等理论知识,由轨迹规划软件和激光切割设备两部分组成,其中轨迹规划软件使用D-H参数法建立运动模型并规划切割轨迹,激光切割设备具有五自由度,可以实现复杂的切割运动,两部分协调配合,可以直观地向学生展示牙齿热压模型的切割过程。该实验平台能够帮助学生更好地理解"先进制造技术""切削原理与刀具""机电信息检测与处理技术"等相关课程,了解切削技术与其他技术交叉融合给工业生产所带来的巨大便利,提高对专业知识的学习兴趣,达到了良好的教学实验效果。