热辅助超声滚压温度场参数影响激光熔覆涂层表面粗糙度研究

目的降低激光熔覆涂层的表面粗糙度。方法采用激光熔覆技术制备铁基激光熔覆涂层,采用超声温滚压耦合热处理工艺对熔覆层进行熔覆后强化加工,重点研究温度场参数对成形表面粗糙度的影响,通过方差分析(ANOVA)确立参数显著性,同时利用响应曲面法(RSM)构建温度场参数影响铁基涂层表面粗糙度的预测模型,并进行参数优化。结果加热温度和保温时间对成形试样表面粗糙度的影响显著。在实验参数范围内,试样的表面粗糙度与加热温度呈正相关,与保温时间呈负相关。实验结果表明,在相同保温时间下,在加热温度100、250、400℃条件下试样的表面粗糙度Ra分别为0.237、0.158、0.096μm;在相同加热温度下,在保温时间为0.5、1、2 h条件下试样的表面粗糙度Ra分别为0.156、0.164、0.170μm。可见与保温时间相比,加热温度对涂层表面粗糙度的影响更显著。参数优化分析结果表明,在实验参数范围内,在400℃加热温度和0.5 h保温时间条件下,试样具有最小的表面粗糙度Ra(0.089μm)。结论相较于车削及常温滚压工艺,采用超声温滚压耦合热处理工艺可进一步降低激光熔覆涂层的表面粗糙度,在实验参数范围内,加热温度400℃和保温时间0.5 h是最优的温度场参数组合。

基于石墨烯-碳化硅纳米线协同增韧的高硬度高韧性超细WC陶瓷

石墨烯已被广泛应用于陶瓷材料的增韧,如何实现其在陶瓷材料基体的良好分散性是提高其增韧效率的瓶颈问题。本研究通过放电等离子烧结,制备了二维石墨烯(G)和一维碳化硅纳米线(SiC_(nw))协同增韧WC陶瓷材料;优化了烧结温度、保温时间及施加压力;重点研究了石墨烯和碳化硅纳米线在促进陶瓷材料致密化、微观结构演变及性能提升方面的协同作用。结果表明:采用60 MPa压强,在1900℃保温15 min,WC-0.15wt.%G-0.45wt.%SiC_(nw)可获得最优力学性能,硬度、抗弯强度和韧性分别为25.6 GPa、1499 MPa和11.6 MPa·m^(1/2)。主要增韧机理为:G/SiC_(nw)裂纹偏转、桥联和拔出。本研究有助于高强韧陶瓷基复合材料的发展。

减振镗杆抑制振动的研究进展

深孔加工过程中的振动问题是当前加工领域亟待解决的难题,镗削振动会影响加工质量和加工效率,学者们对此设计开发了大量减振镗杆用于抑制镗削振动。根据减振方式的不同,镗杆主要分为被动减振、主动减振和半主动减振。本文对三种减振方式的减振机理、镗杆结构、特点、不足以及发展趋势进行了梳理,并讨论了振动抑制技术的发展方向。目前,抑制镗削振动的研究重点仍然侧重于减振镗杆的结构、材料和控制方法等方面。随着新型材料的发现、结构设计的提高、减振机理的深入研究、控制技术的提升和人工智能技术的发展,减振镗杆的研究趋向于多元化、集成化和智能化。

超声振动辅助微细铣削加工尺寸精度实验

实验研究了利用进给方向超声振动辅助微细铣削对零件加工尺寸精度的影响。以2A12为实验工件材料,利用一个超声振子带动工件沿进给方向振动进行铣槽实验,加工后对槽宽进行了精确测量。通过单因素实验分析了施加超声振动前后加工槽宽的变化,结果表明超声振动有助于减小加工尺寸偏差,而大的振幅更有利于提高加工尺寸精度;基于日本田口方法,通过全因子实验考察了主轴转速、每齿进给量、振幅对加工尺寸偏差的影响并进行了加工参数优化。

超声振动辅助微细铣削工件动态位移分析

为了探索改善微细铣削加工条件、提高微细铣削加工精度的新途径,研究了利用超声振动辅助微细铣削对工件动态变化的影响.计算分析了普通铣削和超声振动辅助铣削加工时主切削力波形特点,建立了刀具/工件振动系统模型,理论计算了施加超声振动前后工件的动态位移,并以2A12为实验材料进行了铣槽实验验证.理论分析和实验结果表明,进给方向超声振动辅助微细铣削可以获得近似脉冲状的切削力,获得均匀细小的切屑,同时减小工件在切削加工中的动态变化,有助于提高加工尺寸精度.

分形与混沌理论在湍流研究中的应用

在简要介绍分形、混沌理论的基本原理及二者密切关系的基础上,着重论述了湍流的非线性特征以及国内外学者利用分形、混沌理论研究湍流的现状。分形和混沌理论有助于理解湍流的内在规律和运动机理,非线性技术的引入为揭示湍流机理提供了新的希望。

超声振动铣削运动学及其对切削力的影响

为了改善微细铣削的加工条件,研究了利用超声振动辅助微细铣削对切削力的影响.基于对刀具轨迹的运动学分析,讨论了利用超声振动辅助微细铣削时实现刀具-工件分离的必要参数条件,以2A12为实验工件材料,通过超声振子带动工件沿进给方向进行超声振动,并采用多组参数进行了铣槽实验.实验结果分析表明,采用合理的切削及振动参数配比,进给方向超声振动辅助微细铣削可改变刀具-工件的相对运动方式,实现分离型断续铣削,可获得近似脉冲状切削力并有效减小切削力的均值,选择合理的振幅可明显减小进给方向切削分力峰值.

高炉风口前缘回旋区的研究现状及发展前景

介绍了研究高炉风口回旋区的必要性和重要意义 ;把整个回旋区分为回旋区形状及大小、回旋区物理环境、回旋区化学环境三个研究内容 ,并从此三个方面分别介绍了目前回旋区的研究现状 ;综合考虑三个方面 。

高炉风口前缘焦炭燃烧行为的分析及数值模拟

高炉风口前的物理、化学变化十分复杂 ,风口燃烧带内的气体流动以及焦炭燃烧状况对高炉的高效生产意义重大。本文对高炉风口燃烧带内焦炭燃烧行为进行了详细的分析 ,并且分别对燃烧过程中气体流动过程以及传热传质过程进行了理论研究 。

湍流流动及燃烧模拟研究进展

湍流流动往往伴随着燃烧过程,湍流燃烧现象广泛存在于自然界及诸多实际工程问题中,成为近几年的研究热点。现有的相关理论及模型纷繁复杂,本文对该领域研究进行了分类总结、综合评述,可对全面了解研究现状和进一步的发展前景提供方向性的指导和帮助。

高炉燃烧带内焦炭运动燃烧行为的数值模拟

高炉风口是整个高炉生产的热量之源 ,建立高炉风口区的数学模型尤为迫切。为满足工程需要 ,对高炉风口燃烧带内焦炭颗粒的运动及燃烧行为作了详细的理论研究 ,建立了一个模拟风口燃烧带内焦炭燃烧过程的数学模型 ,并作了详细的求解分析 ,得到了围绕燃烧带的气体流线分布以及风口轴线方向上的气体温度、煤气成分分布 ,证明了“燃烧焦点”

加强机械基础学科理论教学与实践教学联盟

实践教学是工程学科培养具有实践应用能力和创新精神工程人才的关键,强化实践教学是大众高等教育阶段工程人才培养的必由之路。分析了目前大多数高等学校机械基础课程教学中实践教学滞后并与课堂教学脱节的问题,指出了深度融合理论教学与实践教学,深入机械基础教学体系改革的必要性及思路。

微细铣削铝合金表面粗糙度的实验研究

利用直径为2mm的立铣刀对铝合金进行铣槽实验,研究分析切削速度与每齿进给量交互作用对加工槽底表面粗糙度的影响。实验结果表明:每齿进给量小于4μm时,随着切削速度的提高表面粗糙度值呈先减小后增大的变化趋势;而每齿进给量大于6μm时,随切削速度的提高表面粗糙度值先增大后减小。切削速度较低时,表面粗糙度值随每齿进给量的增大先减小后增大;但切削速度大于30m/min时,随着每齿进给量的增大,表面粗糙度值呈现逐渐增大的趋势。

超声振动铣削2A12表面粗糙度实验研究

利用小径立铣刀对铝合金进行超声振动铣削实验,重点探讨了超声振幅与每齿进给量对工件槽底表面粗糙度的影响。实验结果表明:槽底表面粗糙随着超声振幅的增大而增大,在每齿进给量fz<4μm/z时槽超声振幅为主要影响因素;每齿进给量fz>6μm/z时每齿进给量为主要影响因素。在超声振动铣削加工中应尽量选择小进给量可获得较小槽底表面粗糙度。通过扫面电镜对工件微观形貌观测证实了施加振动后脉冲切削和断续切削双重作用导致槽底表面粗糙度增大。

铝合金Al2024铣削仿真分析与实验研究

采用有限元分析软件AdvantEdge对铝合金Al2024铣削加工过程进行了仿真研究,重点模拟分析了铣削力变化和切削温度分布情况。采用相同的切削参数在DMU-70V五轴加工中心上进行了铣槽加工实验。结果表明:仿真分析获得切削力变化曲线与实验结果吻合良好。仿真分析可用于铣削加工参数及刀具寿命的优化。

GM优化方法在机械系统寿命预测中的应用

针对机械系统失效单元寿命预测所涉及的时间序列 ,介绍了灰色模型GM(1,1) (GM :GreyModels)方法在预测中的特长及缺陷 .同时为了提高预测精度 ,将灰色模型GM(1,1)法拓广为GM(1,1,ω)预测模型法 .因为新模型中参数ω与预测误差之间存在着明显的非线性特性 ,而且ω数值离散化 ,所以采用优化逼近方法优化ω 值 ,最优GM(1,1,ω )预测精度高于GM(1,1) ,工程实例也证实了此方法的效果是显著的 .

铝合金2024-T4铣削温度的有限元仿真研究

基于有限元分析软件AdvantEdge建立反映金属切削温度的有限元模型,模拟研究铝合金2024-T4铣削加工过程中工件和刀具上的温度分布规律,以及铣削温度随着铣削速度和时间的变化趋势,为深入研究加工机理提供有益的参考数据。

高炉回旋区的机理分析及三维数值模拟

阐述了高炉回旋区运动及反应机理 ,建立了模拟回旋区的三维综合模型 ,模拟了回旋区内物理过程和化学过程 ,得到了焦炭颗粒的速度分布、回旋区内的温度分布和高炉风口燃烧带的温度及煤气成分变化 .冷态模拟结果与实验结果基本一致 。

超声振动辅助铣削加工实验研究

通过实验研究了超声振动辅助铣削加工参数和振动参数对切削力与表面粗糙度的影响。在工件上施加沿进给方向的高频率、小振幅的超声振动。通过切削轨迹研究了超声振动切削的瞬时切削厚度,进而分析了切削力。以主轴转速、每齿进给量和振幅为参数,设计了一系列超声振动辅助铣削加工实验,并利用方差分析方法研究了各参数对切削力影响的显著性。研究结果表明:与未施加超声振动相比,施加超声振动后的切削力明显降低;超声振动铣削加工时对切削力的影响程度由大到小依次为振幅、主轴转速、每齿进给量;在特定的参数下,表面粗糙度也有所改善;表面形貌在同一振幅、不同进给量下存在明显差异。

机电系统全寿命模拟研究

重大机电产品可靠性研究具有广阔的工程背景和较高的经济效益,但其可靠性试验常造成资源浪费和环境污染,为使此类系统可靠性研究可持续发展,文章中介绍了以小子样系统为理论框架的数值模拟可采用的有效方法以及工程实例验证。