振动钻削对钛合金深小孔加工质量影响研究

钛合金深小孔钻削过程具有切削温度高、排屑困难以及加T质量差等问题,利用振动钻削可以改善切削性能的特点,采用这一非传统加工方法进行钛合金深小孔的钻削实验研究.根据振动钻削的运动学特点建立数学模型,理论阐述了振动钻削具有提升加工精度与降低出口毛刺的优势.以10 mm厚TC4钛合金板为实验材料,选用直径2 mm的硬质合金钻头...     

前刀面槽型结构对D型刀片车削球墨铸铁性能的影响

通过切削力、磨损和冲击切削试验,研究了前刀面槽型结构对D型刀片车削球墨铸铁切削性能的影响。试验结果显示,刀具的第一前角对切削力的影响最大;在10°~15°范围内,刀具前角越大,切削力越低;棱带宽度大的刀片具有更加优异的耐磨损性能;具有正刃倾角的刀片显示出更优异的耐冲击性能。     

基于有限元模拟的铜包铝线拉拔参数优化

为研究拉拔参数对铜包铝线质量的影响,运用有限元方法对金刚石涂层拉拔模具拉拔铜包铝线的过程进行了模拟仿真,研究了拉拔过程中模具的应力分布情况,分析了压缩率对铜包铝线残余应力分布均匀性的影响规律。利用正交实验法研究了拉拔参数(工作锥半角α,定径带长度L,过渡圆弧半径R,压缩率β)对铜包铝线尺寸精度和残余应力分布均匀性的影响,获得了最佳拉拔参数(α=6°,L=4.5 mm,R=3 mm,β=1.82%)和各因素对分析指标的影响规律。并在此基础上对优化方案进行了模拟,结果证明了正交实验对拉拔参数优化的有效性,对金刚石涂层拉拔模具的设计及高质量铜包铝线的拉制有重要的指导意义。     

金刚石涂层机械密封环的制备与抛光特性研究

为延长机械密封环的工作寿命,采用热丝化学气相沉积法在碳化硅陶瓷机械密封环工作表面涂覆具有耐磨减摩特性的、厚度30~50 μm微米金刚石（MCD）、纳米金刚石（NCD）和微纳米金刚石（MNCD）薄膜。分析结果表明：MCD薄膜的拉曼光谱具有明显的多晶金刚石特征峰,NCD和MNCD薄膜的拉曼光谱中出现了代表石墨和不定型碳的G峰和D峰。利用平面抛光实验,对比MCD、NCD和MNCD涂层机械密封环后续处理的抛光特性。实验结果表明：MNCD涂层抛光效率高且耐磨损性能优异,其综合使用性能优于MCD和NCD涂层,更适合涂覆在机械密封环表面,以增强其耐磨损性能。     

铝掺杂对转子钢20Cr13表面PVD涂层防腐耐冲性能影响

为强化双螺杆压缩机转子表面防腐耐冲性能,本文通过多弧离子镀/磁控溅射复合工艺,在转子基材20Cr13表面分别制备CrN、TiN、TiAlCrN三类PVD涂层,研究三类涂层的力学性能及Al元素掺杂对硬质氮化物涂层防腐耐冲性能的影响。试验结果表明：CrN、TiN、TiAlCrN三类PVD涂层能够显著提升转子基材20Cr13表面硬度。通过Al元素的掺杂,涂层发生固溶强化,从而显著提升氮化物涂层的硬度,但TiAlCrN涂层孔隙率较高,耐腐蚀性能较差。TiAlCrN涂层由于硬度较高、薄膜结合力高,其耐冲蚀性能较好。     

硬质合金微细刀具多种硬质涂层的研究

不同的刀具涂层具有不同的特性,为了寻找一种综合性能适用于微细刀具表面涂覆的涂层,本文在微细刀具基体材料硬质合金表面涂覆了包括微米金刚石(MCD)、纳米金刚石(NCD)、微纳米金刚石(MNCD)、普通类金刚石(DLC),含氢类金刚石(DLC-H)、四面体非晶碳类金刚石(TaC)薄膜及其复合薄膜在内的16种硬质薄膜。采用扫描电镜、三维白光干涉仪、洛氏硬度计、自制动载荷冲击试验机和摩擦磨损实验机分别表征了薄膜的微观表面和截面形貌、表面粗糙度、静和动载膜基结合强度及干摩擦学性能。实验发现,TaC薄膜虽在静和动载荷作用下,其膜基结合强度逊于DLC和DLC-H薄膜,但其表面光洁度,摩擦学性能明显优于DLC和DLC-H薄膜,可作为优秀的表面涂层。同时,将TaC薄膜与MNCD薄膜相结合,所得的MNCD+TaC薄膜兼具了底层MCD耐磨,中间NCD吸收冲击载荷,表层TaC薄膜光洁的优点,在所有薄膜中具有最低的摩擦系数和磨损率。     

铣削参数对高温合金GH4169低周疲劳性能影响研究

利用正交试验法,以不同的参数侧铣加工出9组疲劳试样,通过硬度仪与三维轮廓仪等测出试样表面质量参数,再利用疲劳实验机进行低周疲劳对比试验,最后使用SEM电镜对试样断口进行分析.疲劳实验表明:切削速度对低周疲劳寿命的影响变化最大,铣削深度次之,进给量的影响最小.试样在高于屈服强度的载荷的循环作用下,内部塑性变形,引起疲劳裂...     

表面粗糙度对金属平垫泄漏率的影响

为探究金属垫片表面形貌对泄漏率的影响,通过三维形貌仪对不同表面粗糙度的Cu、Al和316L金属垫片进行局部扫描,构建出真实法兰垫片的微观接触模型。在此基础上,进行静力学和计算流体力学分析,通过对流体域设置不同的边界条件,考察不同介质压力下,表面粗糙度和接触压力对泄漏率的影响。仿真结果表明：3种材质的垫片均呈现表面粗糙度越大,则泄漏率越大的趋势;其中,Al垫片的泄漏率对表面粗糙度最为敏感,316L垫片的泄漏率受表面粗糙度的影响最小;当表面粗糙度一定时,施加的接触压力越大,泄漏率越低,但当接触压力达到一定值后,增大接触压力对降低泄漏率的影响将越来越小。     

压缩机转子铣削可转位刀片的磨损特性研究

螺杆转子作为双螺杆压缩机的核心部件,通过成型铣削加工而成,加工工艺属于大型、断续加工类型,刀片承受的切削力和冲击载荷很大,易产生磨钝、崩刃等失效形式。本文通过对比两种不同涂层刀片(CV＿1:TiCN+Al₂O₃+TiN;CV＿2:TiN+TiCN+Al₂O₃)铣削加工阴转子的试验,得到磨损曲线和铣削过程中的换刃情况,并通过SEM和EDS得到CV＿1和CV＿2的主要磨损形式均为机械磨损和氧化磨损,CV＿2出现了更严重的粘结磨损;CV＿2与CV＿1相比,前期耐磨性更好,后期耐磨性能较差;对两种刀片的磨损特征和寿命进行评估比较,得到CV＿1切削刃使用效率和使用寿命分别为刀片CV＿2的82.76%和82.74%,并获得了两种刀片的换刀频次,有利于后续加工中减少观察刀片磨损情况的次数,优化刀片使用方案,提升转子加工效率。     

大批量微细刀具HFCVD涂层制备的温度场仿真与试验分析

采用热丝化学气相沉积法制备金刚石涂层微细刀具的过程中,刀具表面温度场分布的均匀性与稳定性对金刚石涂层的质量具有决定性的作用。本文采用有限容积法,对微细刀具表面沉积金刚石涂层过程中的温度场分布进行了仿真研究,采用Taguchi正交试验法考察了热丝直径d、热丝高度H、热丝间距D以及热丝长度L对温度场均匀性的影响,并获得了最优参数组合,即d=0.65mm,H=12mm,D=27mm以及L=160mm。对比仿真与实际测温试验结果,发现两者之间的偏差不超过4%,验证了仿真模型具有较高精度。采用仿真获得最优参数进行的沉积实验结果表明,放置在沉积区域不同位置的微细刀具表面均被涂覆了一层厚度均匀、组织结构良好的金刚石涂层,从而验证仿真结果的正确性。