案例法在几何公差特征项目教学中的应用

案例教学法有助于鼓励学生在课堂上发挥主观能动性,并培养学生将理论知识与实践应用相结合的能力。针对几何公差特征项目多、学习难度大、应用效果不佳的情况,将工程案例引入几何公差特征项目的教学当中,以圆度、垂直度、位置度和全跳动为例,探讨工程案例在几何公差特征项目教学中的应用。

超声辅助激光熔覆IN 625高温合金涂层组织及性能研究

目的针对激光熔覆制备IN 625高温合金涂层时易产生缺陷和元素偏析进而导致合金性能下降的问题,提高增材制造IN 625高温合金的力学性能。方法在激光熔覆IN 625涂层的过程中施加超声振动辅助,通过物相检测和微观组织观测研究超声功率对涂层物相种类和晶体尺寸的影响;通过分析析出相含量、分布方式及析出形态,研究超声功率对元素偏析的影响;通过对显微硬度、高温耐磨性进行测试,研究超声功率对涂层力学性能的影响。结果施加超声前的涂层组织主要为方向杂乱的粗大枝晶,施加超声后的涂层物相组成未发生明显变化,但枝晶内亚晶排列紧密且尺寸明显减小;施加超声振动后的涂层析出相尺寸减小、含量下降,其中Laves相含量在施加超声后降幅较大,表明超声振动可以抑制Nb、Mo等元素的偏析;施加超声振动后涂层的显微硬度提高,磨损率明显下降,磨损机制由原来的表面疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损的复杂磨损转变为磨粒磨损、黏着磨损的简单磨损。结论施加超声辅助可以有效细化IN 625涂层组织,并抑制Laves相的析出,提高涂层的硬度和耐磨性。

激光冲击/空化复合强化对黄铜耐蚀性的影响

为了提高黄铜的耐腐蚀性能,采用激光冲击/空化复合强化的工艺方法作用于黄铜表面。通过电化学腐蚀实验,结合黄铜表面的腐蚀形貌,研究激光冲击/空化复合强化后的黄铜表面耐腐蚀性能。结果表明,与原始黄铜样品相比,空化30 min时,激光冲击的黄铜腐蚀电位提高了23.1%,腐蚀电流减小了47.5%,样品表面出现较少的腐蚀坑,几乎没有裂纹产生,激光冲击/空化复合强化后的黄铜样品具有更好的耐腐蚀性。

超声滚压对高速激光熔覆GH5188高温合金涂层组织和力学性能的影响

目的为了提高GH5188高速激光熔覆涂层的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能,采用超声滚压(UR)技术在GH5188涂层表面制备纳米晶层。方法利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)、维氏硬度计、高温摩擦磨损试验机和电化学工作站研究超声滚压作用下GH5188涂层的微观形貌、相组成、显微硬度、高温摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。结果超声滚压后,GH5188涂层表面达到镜面效果,与未滚压相比,粗糙度下降58%;制备出厚度为18μm的纳米晶层;与H13基体相比,未滚压的涂层表面显微硬度提高21%,超声滚压后的涂层表面显微硬度提高70%;与H13基体相比,未滚压的涂层耐磨性提高69%,超声滚压后的涂层耐磨性提高81%;电化学测试结果表明,与H13基体相比,未滚压的涂层耐腐蚀性提高12%,超声滚压后的涂层耐腐蚀性提高17%。结论超声滚压后的涂层表层组织位错密度和晶界增加,获得了纳米晶层,有效改善了GH5188涂层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性等力学性能。

地形数字高程模型的物理模型快速成形方法

地形物理模型被广泛应用于城市建设、军事战略规划、流域和地质教育等方面,而目前数字地形模型多以数字高程模型数据格式进行存储和显示,为此提出一种将地形的数字高程模型数据直接转换成三维STL模型文件进行快速原型制作的方法.首先对多种格式的数字高程模型数据进行识别转换,根据预设比例和打印精度进行数据简化处理;然后将地形表面数据转换为三角面片,并根据预设阈值进行面片优化和误差修正;最后补充基底和侧壁的三角面片,生成三维STL模型文件,下载到快速成形系统中制作出缩放后的地形物理模型.选取地理特征明显的采样区域进行地形物理模型快速成形实验的结果表明,该方法可以省去中间转换过程,有效减少数据丢失,用更少的时间和更低的成本创建出地形物理模型.

一种驱动桥轮边减速器设计

轮边减速器是汽车传动系统中最后的减速增矩装置,其工作原理是降低主减速器传递的速度和扭矩,然后传递给车轮,使车轮在地面附着力的反作用下产生更大的驱动力,从而减小轮边减速器前部的应力。基于此,提供了一种具有新型行星轮轴结构轮边减速器设计,具有密封可靠、维修方便、轻量化、使用寿命长等优势,以期此研究为相关行业提供参考。

前桥轮毂表面铸造质量对疲劳寿命的影响

轮毂是汽车的重要安全零件,在复杂路况行驶过程中承受着各种负载作用,轮毂的结构设计直接影响汽车在行驶过程中的安全性和操纵稳定性。以某重型汽车前桥轮毂为研究对象,对轮毂样件进行疲劳寿命测试,将试验结果与有限元分析结果进行对比分析,发现轮毂失效的位置和疲劳寿命的预测值均存在较大差异。进一步对样件进行失效分析,发现轮毂表面的铸造质量对疲劳寿命的影响较大。

《现代制造系统分析与设计》研究生双语课程建设与实践

本文以《现代制造系统分析与设计》为例,总结了我校对研究生双语授课课程的课程建设、教材选编和授课方法方面的改革与实践,为提高研究生双语教学质量做出了有益的探索。

大学生创新训练计划与专业技能培养的探讨

本文指出了目前高校大学生专业技能培养存在的问题,分析了创新训练计划对大学生专业技能培养的提升作用,并结合素自指导国家大学生创新训练计划的经验,总结了创新训练实施过程中需要注意的问题,为提高创新训练计划执行质量和提升学生专业知识技能方面做出了有益地探索和实践.

《机械制造工程学》线上线下混合式金课建设及教学实践

针对教育部实施的一流本科课程“双万计划”,开展了《机械制造工程学》线上线下混合式金课建设工作。以微课程这一新的教学模式来弥补传统课堂教学和实验教学的不足,进行了有针对性的微课程设计、内容编选和平台建设;并通过微信公众平台进行课程资源共享和课程教学互动,利用移动终端的即时性、及时性和灵活性的优点,进行线上线下混合式教学,提升学生的学习兴趣和过程参与度,满足学生对课程学习的不同需求,引导学生进行深入探索与拓展学习,为提高《机械制造工程学》教学效果做出了有益地探索和实践。

快速成型技术加快产品创新中的知识螺旋

介绍了产品创新中的知识循环和知识螺旋,指出了运用快速成型技术可以加快产品创新中的知识螺旋,建立了基于快速成型技术的产品创新知识螺旋模型。以RH治疗仪为产品创新实例,详细探讨了快速成型技术如何加快知识螺旋。

现代集成制造系统双语课程建设与教学方法改革

本文以现代集成制造系统双语教学课程为例,总结了我校在双语教学上的实践经验和存在问题,进行了有针对性的课程体系设计和教材编选,在课堂讲授、文献自学、双语实验和考核方法等环节上改变了传统的教学模式和方法,为提高双语教学效果做出了有益的探索和实践.

激光熔覆CoCrFeNiNb_(x)高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术成功制备了CoCrFeNiNb_(x)(x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)高熵合金涂层,研究了Nb元素对高熵合金涂层微观组织和显微硬度的影响,分析了CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在25~800℃的摩擦磨损性能和机制.结果表明:CoCrFeNiNb_(x)高熵合金涂层主要由FCC (面心立方)相与具有HCP晶格结构的Laves相组成.随着Nb摩尔含量的增加,CoCrFeNiNb_(x)的微观组织由单一的胞状晶FCC固溶体相(x=0)向亚共晶组织(x=0.25)、共晶组织(x=0.5)和过共晶组织(x=0.75,1.0)逐步发生演变. CoCrFeNiNb_(0.75)涂层具有最高的平均硬度(574 HV),表明适量的Nb元素的掺杂能有效提高涂层的显微硬度,这是固溶强化、第二相强化以及层片共晶组织中产生的大量新界面阻碍位错运动的边界强化相互作用的结果. CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在室温下的磨损机制主要为氧化磨损和轻微的磨粒磨损,而在400和800℃下均为氧化磨损.在800℃时,磨损表面形成了致密的氧化物釉质层,起到了良好的减摩抗磨作用,使高熵合金在高温环境下表现出了优异的摩擦磨损性能.

STL模型特征面片自适应分层算法

为获得聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)异步快速成型机所需的加工路径,提出了一种基于特征面片的Stereo-lithography(STL)模型自适应分层算法。算法根据模型在分层方向上的特征面片和最小加工厚度来确定分层位置和切割平面,无须坐标变换,可沿任意方向直接获取切片两端截面轮廓信息。该算法采用了一种新方法快速分割边界面片,通过轮廓信息整理可得到点轮廓、非闭合环轮廓;闭合环轮廓;闭合环轮廓经三角化后,可封闭切片端面。该算法均采用V isual C++ 6.0实现,经实验证明运行稳定有效。

超声滚压强化对CoCrFeMnNiM(M=Ti,Mo)高熵合金激光熔覆层耐磨性的影响

CoCrFeMnNi高熵合金较低的硬度和较差的耐磨损性能限制了其在表面工程领域的应用。利用激光熔覆技术制备强化的CoCrFeMnNiM(M=Ti,Mo)高熵合金熔覆层,并通过超声表面滚压(USRE)技术强化熔覆层表面。采用XRD、FSEM、EDS、AFM、显微硬度计和摩擦磨损试验机等研究USRE处理对高熵合金激光熔覆层的微观组织、表面形貌、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:CoCrFeMnNiTi高熵合金激光熔覆层由面心立方(FCC)结构的固溶体相和TiC原位析出相组成,CoCrFeMnNiMo高熵合金激光熔覆层仍由单一的FCC固溶体相组成。USRE处理后涂层的相构成均未发生变化,但CoCrFeMnNiMo涂层的晶粒尺寸得到更明显的细化。USRE处理降低了高熵合金激光熔覆层的表面粗糙度,提高了残余压应力和显微硬度,并且USRE处理对CoCrFeMnNiMo涂层的效果提升更加显著。经过相同工艺参数的USRE处理后,CoCrFeMnNiTi高熵合金激光熔覆层的体积磨损率由1.90×10^(-4)mm^(3)/(N·m)降低到0.71×10^(-4)mm^(3)/(N·m);但由于磨损机制的转变和表面脆性的增大,CoCrFeMnNiMo高熵合金激光熔覆层的磨损率反而上升。探讨了超声表面滚压处理对高熵合金涂层的适用性,可为高熵合金涂层耐磨性的强化提供参考。

基于3+2轴加工平台激光熔覆的路径生成优化

针对自由曲面零件激光熔覆中路径生成的问题,基于3+2轴的加工平台,借鉴于数控加工中的曲面划分以及刀路生成的方法,通过转化和改善得到了一种生成激光熔覆路径的优化方法。在曲面重建的基础上,首先将自由曲面进行粗分,根据高斯曲率和平均曲率提取自由曲面的局部特征;然后利用两种模糊聚类法将曲面划分成不同的面片,求出其中心点和法向量;在得到的中心点的基础上使用Voronoi图,以确定面片之间的边界;最后在每个面片内生成各自的激光加工路径。利用软件对整个过程做了仿真分析验证,结果表明了这个研究为激光路径规划提供了一个有效的方法,能够在不动用5轴加工的情况下,得到较好的表面质量。

导师组制研究生培养模式构建的探讨

目前,在我国的研究生教育中比较突出的问题是师生比例失调,严重影响了研究生的培养质量,如何建立我国一流大学、如何改善研究生培养质量是当前研究生教育的一大问题。导师组制作为一种教育方法和制度,有利于高校师生比例失调矛盾的缓解及高层次人才培养质量的提升。本文首先分析了导师组制在研究生培养过程中所体现的优越性,如有利于缓解高校师生比例失调问题、有利于提高学生的综合能力、有利于师资队伍和创新团队的建设、有利于学生接触更宽广的专业领域;最后提出了导师组制研究生培养模式的构建思路。

井下超前支护用悬浮式单体液压支柱监测系统

介绍了一种井下超前支护用悬浮式单体液压支柱监测系统,阐述了该系统的工作原理及设计方案。该系统能够实现液压支柱压力及弯曲变形检测、LED灯报警和数据无线传输。基于某型号液压支柱的测试结果表明,该系统测量值与理论值之间的误差较小,表明该系统可真实地反映悬浮式单体液压支柱在承受顶板不同来压时的弯曲变形程度,为支护的安全预警提供准确数据。

激光熔覆CoCrFeMnNiMo_(x)高熵合金涂层的微观组织及性能

45钢存在耐磨性能及耐蚀性能较差等问题.采用激光熔覆技术在45钢表面制备了CoCrFeMnNiMo_(x)(x=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00)高熵合金涂层,研究了Mo元素对高熵合金涂层的微观组织和性能的影响.结果表明:CoCrFeMnNiMo_(x)高熵合金涂层由单一的面心立方(FCC)固溶体组成.含Mo元素涂层微观结构为典型的枝晶和枝晶间结构,这是熔池在凝固过程中的非均质形核现象导致的.涂层的显微硬度随x值的增大而升高,其中Mo_(1.00)涂层硬度最高为2.391 GPa,定量计算表明固溶强化是显微硬度提升的主要原因.随着Mo质量分数的升高,磨损机制从黏着磨损演变为磨粒磨损和氧化磨损.其中,Mo_(1.00)涂层具有最低的体积磨损率(0.68×10^(-4)mm^(3)/(N·m)).根据点缺陷模型理论分析了涂层钝化对耐蚀性能的影响.添加Mo元素提升了涂层钝化行为的脱水速率,使得氧化物层变厚,进而提升了涂层的耐蚀性.涂层的腐蚀机制为晶间腐蚀,Mo_(0.75)涂层具有最小的自腐蚀电流密度和最正的自腐蚀电位,分别为3.69×10^(-6)A/cm^(2)和-0.432 V.

机械制造工程学课程思政教学内容设计

课程思政的核心是把立德树人作为教育教学任务的根本出发点,在专业课程教学中发挥思想政治作用,从而造就多方位、多角度、全覆盖的育人局面,达到培养德才兼备、全面发展的人才的目的。以机械制造工程学为例,深度挖掘蕴含于专业知识中的课程思政德育元素,构建以知识单元、思政元素、育人目标为主线的教学内容,将思想政治工作贯穿于课程设计与专业教学之中。