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碳纤维复合材料超声制孔试验研究
1
作者
王诚
苏永生
+1 位作者
阮芳涛
朱益洋
《中国塑料》
北大核心
2025年第3期65-70,共6页
针对碳纤维复合材料(CFRP),分别开展在干钻和超声干钻条件下PCD刀具制孔试验研究,探求改进碳纤维复合材料切削性能的方法,进一步提高CFRP的制孔效率和质量。在干钻和超声干钻条件下,分别采用PCD常规刀具和PCD织构刀具对碳纤维复合材料...
针对碳纤维复合材料(CFRP),分别开展在干钻和超声干钻条件下PCD刀具制孔试验研究,探求改进碳纤维复合材料切削性能的方法,进一步提高CFRP的制孔效率和质量。在干钻和超声干钻条件下,分别采用PCD常规刀具和PCD织构刀具对碳纤维复合材料进行制孔,对不同条件下产生的切削力、孔入口直径尺寸、孔外部形貌及刀具表面黏结情况进行分析。在超声干钻条件下,纤维丝断裂更加充分,但孔直径总体偏大,相对于PCD常规刀具,PCD织构刀具制孔使总切削力最高降低34.72%,孔径相对误差降最大降低1.27%。在PCD织构刀具加工条件下,孔入口处表面质量更好,超声干钻使得总切削力降低6.64%~16.87%。相较于干钻制孔,超声干钻断屑效果更好,能有效抑制入口处毛刺的产生。在超声干钻条件下,相较于PCD常规刀具,PCD织构刀具可以有效降低切削力。在PCD织构刀具条件下,相较于干钻制孔,超声干钻可以有效降低切削力。
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关键词
碳纤维复合材料
超声振动
pcd
刀具
切削力
制孔
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职称材料
错齿内排屑刀具深孔加工中的刀具振动特性对孔圆度形貌的作用机制
被引量:
13
2
作者
孔令飞
牛晗
+2 位作者
侯晓丽
林宏斌
王杰
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1066-1074,共9页
依据错齿内排屑刀具深孔加工的实际特点,构建了受刀具横向振动特性影响的加工孔圆度形貌模型。运用动力学半解析法,在保证刀具系统动态分析精度的前提下,将复杂深孔刀具系统离散为多段具有局部特征的梁单元,其中相邻单元之间满足模态形...
依据错齿内排屑刀具深孔加工的实际特点,构建了受刀具横向振动特性影响的加工孔圆度形貌模型。运用动力学半解析法,在保证刀具系统动态分析精度的前提下,将复杂深孔刀具系统离散为多段具有局部特征的梁单元,其中相邻单元之间满足模态形函数传递矩阵的连续条件。结合Newton-Raphson迭代法,给出了深孔圆度形貌形成轨迹的数学描述,以及深孔刀具动态特性与加工孔圆度形貌之间的关联关系。通过数值算例验证了所提出方法的可行性,同时为实现深孔切削过程加工孔圆度误差的预测与控制奠定了基础。
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关键词
机械制造工艺与设备
深孔钻削
刀具振动
圆度形貌
半解析法
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职称材料
基于刀具振动模式特征的深孔圆度误差预测方法
被引量:
4
3
作者
李超
孔令飞
+2 位作者
梁炎眀
江和龄
晏冬
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期364-372,共9页
依据深孔加工的实际工作特点,提出了以刀具振动信号时频信息为输入特征的加工孔圆度误差预测方法。为了构建刀具振动特征与深孔加工圆度误差之间的映射关系,利用改进的模糊聚类技术,并将其引入到标准线性支持向量机算法中,使得刀具振动...
依据深孔加工的实际工作特点,提出了以刀具振动信号时频信息为输入特征的加工孔圆度误差预测方法。为了构建刀具振动特征与深孔加工圆度误差之间的映射关系,利用改进的模糊聚类技术,并将其引入到标准线性支持向量机算法中,使得刀具振动模式的模糊输入空间划分问题转化成初始输入空间的初值问题,实现了在规则数较少的情况下,仍具有较好的圆度误差辨识算法、辨识精度及泛化能力。以此为基础,构建了深孔钻削加工孔圆度误差的预测模型,并结合大量的实验数据,验证了提出的加工孔圆度误差预测模型的有效性与可行性。
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关键词
深孔钻削
圆度误差
刀具振动
预测方法
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职称材料
车刀振动信号研究及磨损工况的识别
被引量:
4
4
作者
吕苗荣
李梅
《机床与液压》
北大核心
2012年第1期65-71,102,共8页
采集车刀切削过程中的振动信号,对其进行时域与频谱分析,找出影响振动信号的主要因素。采用信号的模式滤波法将车刀振动信号分解为一系列子波信号,研究不同工况下车刀子波参数分布的差异性,结合数字化音频技术实现了子波的分类、分离与...
采集车刀切削过程中的振动信号,对其进行时域与频谱分析,找出影响振动信号的主要因素。采用信号的模式滤波法将车刀振动信号分解为一系列子波信号,研究不同工况下车刀子波参数分布的差异性,结合数字化音频技术实现了子波的分类、分离与识别处理,并最终将这些子波在β2-α特征平面内划分为17个不同的区域,获得了每个特征区域子波参数分布与车刀工况之间的联系。在此基础上开展了不同工况特征区域车刀振动子波参数变化规律的研究。研究表明:同类及不同类子波参数之间存在着很强的关联性;通过引入同伴、竞争等关系,获得了这些参数彼此间的消长变化规律,以及这些变化与车刀磨损工况之间的联系,从而为定量化识别车刀工况创造了条件。
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关键词
切削
振动
信号处理
模式滤波法
车刀工况识别
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职称材料
针对表面粗糙度和刀具振幅的切削用量优化研究
被引量:
5
5
作者
李春雷
倪俊芳
《机床与液压》
北大核心
2019年第20期51-54,共4页
对进给量、切削速度和轴向切深这3个切削参数对工件表面粗糙度和刀具振动幅度的影响进行试验研究。采用BBD响应面法对6061铝工件进行端铣加工试验,并通过数学建模对试验结果进行分析。提出一种基于遗传算法的多目标优化方法来同时减小...
对进给量、切削速度和轴向切深这3个切削参数对工件表面粗糙度和刀具振动幅度的影响进行试验研究。采用BBD响应面法对6061铝工件进行端铣加工试验,并通过数学建模对试验结果进行分析。提出一种基于遗传算法的多目标优化方法来同时减小工件表面粗糙度和刀具振动幅度。建立能预报表面粗糙度和刀具振动的径向基神经网络模型,并通过试验验证其准确性。
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关键词
切削用量
表面粗糙度
刀具振幅
BBD响应面法
遗传算法
径向基神经网络
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职称材料
工具钢在超声波振动条件下的切削研究
被引量:
1
6
作者
房丰洲
王磊
《现代制造工程》
CSCD
2008年第11期54-58,共5页
运用超声波振动驱动PCD刀具对Stavax工具钢进行切削试验,并对比研究普通切削和超声波振动切削的加工工件表面粗糙度和刀具磨损试验结果,获得超声波振动切削时工件表面粗糙度、刀具磨损与加工参数之间的变化规律。
关键词
工具钢
超声波振动切削
pcd
刀具
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职称材料
金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究
7
作者
徐可伟
朱训生
赵波
《工具技术》
2009年第11期14-18,共5页
金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文...
金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文采用金刚石刀具进行切削试验,对超声振动切削金属基复合材料的切屑形态、切屑变形系数和剪切角、切削表面微观形貌与粗糙度、加工表面残余应力及刀具磨损等几方面进行了深入的研究,并与非振动切削方法进行了对比。
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关键词
金刚石刀具
超声振动切削
金属基复合材料
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职称材料
颗粒增强铝基复合材料振动切削力特性的研究
8
作者
周明
何俊
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2008年第5期77-81,共5页
颗粒增强铝基复合材料由于其优越的性能,在许多领域有广泛应用。但是由于它是两相材料,加工性能差。文章使用PCD刀具,采用超声振动切削方式,主要考察了刀具几何参数和切削用量对三向切削力的影响规律,为该材料的加工工艺研究提供了依据...
颗粒增强铝基复合材料由于其优越的性能,在许多领域有广泛应用。但是由于它是两相材料,加工性能差。文章使用PCD刀具,采用超声振动切削方式,主要考察了刀具几何参数和切削用量对三向切削力的影响规律,为该材料的加工工艺研究提供了依据。实验发现刀尖圆弧半径变化时,切削力出现拐点。切削速度超过一定值后,切削力反而减小。背吃刀量在一定范围时,背吃刀力大于主切削力。
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关键词
超声振动切削
pcd
刀具
切削力
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职称材料
题名
碳纤维复合材料超声制孔试验研究
1
作者
王诚
苏永生
阮芳涛
朱益洋
机构
安徽工程大学机械与汽车工程学院
安徽工程大学纺织服装学院
出处
《中国塑料》
北大核心
2025年第3期65-70,共6页
基金
安徽省重点研究与开发计划项目(2022a05020006)
安徽省高等学校科学研究重大项目(2022AH040134)
+3 种基金
面向航天用零部件的高性能加工关键技术研发(HX-2024-09-006)
安徽工程大学研究生质量工程项目(2023yzl015)
安徽工程大学本科教学质量提升计划项目(2022szyzk66、2023xmskk12)
安徽省高校质量工程项目。
文摘
针对碳纤维复合材料(CFRP),分别开展在干钻和超声干钻条件下PCD刀具制孔试验研究,探求改进碳纤维复合材料切削性能的方法,进一步提高CFRP的制孔效率和质量。在干钻和超声干钻条件下,分别采用PCD常规刀具和PCD织构刀具对碳纤维复合材料进行制孔,对不同条件下产生的切削力、孔入口直径尺寸、孔外部形貌及刀具表面黏结情况进行分析。在超声干钻条件下,纤维丝断裂更加充分,但孔直径总体偏大,相对于PCD常规刀具,PCD织构刀具制孔使总切削力最高降低34.72%,孔径相对误差降最大降低1.27%。在PCD织构刀具加工条件下,孔入口处表面质量更好,超声干钻使得总切削力降低6.64%~16.87%。相较于干钻制孔,超声干钻断屑效果更好,能有效抑制入口处毛刺的产生。在超声干钻条件下,相较于PCD常规刀具,PCD织构刀具可以有效降低切削力。在PCD织构刀具条件下,相较于干钻制孔,超声干钻可以有效降低切削力。
关键词
碳纤维复合材料
超声振动
pcd
刀具
切削力
制孔
Keywords
carbon fibre composites
ultrasonic
vibration
pcd
tool
cutting
force
hole-making
分类号
TQ327 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
错齿内排屑刀具深孔加工中的刀具振动特性对孔圆度形貌的作用机制
被引量:
13
2
作者
孔令飞
牛晗
侯晓丽
林宏斌
王杰
机构
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1066-1074,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51475367)
国家科技重大专项项目(2014ZX04001-191)
陕西省自然科学基金项目(14JK1536)
文摘
依据错齿内排屑刀具深孔加工的实际特点,构建了受刀具横向振动特性影响的加工孔圆度形貌模型。运用动力学半解析法,在保证刀具系统动态分析精度的前提下,将复杂深孔刀具系统离散为多段具有局部特征的梁单元,其中相邻单元之间满足模态形函数传递矩阵的连续条件。结合Newton-Raphson迭代法,给出了深孔圆度形貌形成轨迹的数学描述,以及深孔刀具动态特性与加工孔圆度形貌之间的关联关系。通过数值算例验证了所提出方法的可行性,同时为实现深孔切削过程加工孔圆度误差的预测与控制奠定了基础。
关键词
机械制造工艺与设备
深孔钻削
刀具振动
圆度形貌
半解析法
Keywords
manufaturing technology and equipment
deep-hole drilling
cutting
tool
vibration
round- ness morphology
semi-analytical
method
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于刀具振动模式特征的深孔圆度误差预测方法
被引量:
4
3
作者
李超
孔令飞
梁炎眀
江和龄
晏冬
机构
西安理工大学陕西省制造装备重点实验室
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期364-372,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51475367
51505377)
国家科技重大专项项目(2014ZX04001-191)
文摘
依据深孔加工的实际工作特点,提出了以刀具振动信号时频信息为输入特征的加工孔圆度误差预测方法。为了构建刀具振动特征与深孔加工圆度误差之间的映射关系,利用改进的模糊聚类技术,并将其引入到标准线性支持向量机算法中,使得刀具振动模式的模糊输入空间划分问题转化成初始输入空间的初值问题,实现了在规则数较少的情况下,仍具有较好的圆度误差辨识算法、辨识精度及泛化能力。以此为基础,构建了深孔钻削加工孔圆度误差的预测模型,并结合大量的实验数据,验证了提出的加工孔圆度误差预测模型的有效性与可行性。
关键词
深孔钻削
圆度误差
刀具振动
预测方法
Keywords
deep-hole drilling
roundness error
tool
cutting
vibration
prediction
method
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
车刀振动信号研究及磨损工况的识别
被引量:
4
4
作者
吕苗荣
李梅
机构
常州大学石油工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2012年第1期65-71,102,共8页
文摘
采集车刀切削过程中的振动信号,对其进行时域与频谱分析,找出影响振动信号的主要因素。采用信号的模式滤波法将车刀振动信号分解为一系列子波信号,研究不同工况下车刀子波参数分布的差异性,结合数字化音频技术实现了子波的分类、分离与识别处理,并最终将这些子波在β2-α特征平面内划分为17个不同的区域,获得了每个特征区域子波参数分布与车刀工况之间的联系。在此基础上开展了不同工况特征区域车刀振动子波参数变化规律的研究。研究表明:同类及不同类子波参数之间存在着很强的关联性;通过引入同伴、竞争等关系,获得了这些参数彼此间的消长变化规律,以及这些变化与车刀磨损工况之间的联系,从而为定量化识别车刀工况创造了条件。
关键词
切削
振动
信号处理
模式滤波法
车刀工况识别
Keywords
cutting
vibration
Signal processing
Pattern filtering
method
cutting
tool
wear condition identification
分类号
TB533.1 [理学—声学]
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职称材料
题名
针对表面粗糙度和刀具振幅的切削用量优化研究
被引量:
5
5
作者
李春雷
倪俊芳
机构
苏州工业职业技术学院精密制造工程系
苏州大学机电工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2019年第20期51-54,共4页
基金
江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015B186)
国家自然科学基金资助项目(51105263)
文摘
对进给量、切削速度和轴向切深这3个切削参数对工件表面粗糙度和刀具振动幅度的影响进行试验研究。采用BBD响应面法对6061铝工件进行端铣加工试验,并通过数学建模对试验结果进行分析。提出一种基于遗传算法的多目标优化方法来同时减小工件表面粗糙度和刀具振动幅度。建立能预报表面粗糙度和刀具振动的径向基神经网络模型,并通过试验验证其准确性。
关键词
切削用量
表面粗糙度
刀具振幅
BBD响应面法
遗传算法
径向基神经网络
Keywords
cutting
dosage
Surface roughness
tool
vibration
amplitude
BBD response surface
method
Genetic algorithm
Radial ba-sis neural network
分类号
TG547 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
工具钢在超声波振动条件下的切削研究
被引量:
1
6
作者
房丰洲
王磊
机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
出处
《现代制造工程》
CSCD
2008年第11期54-58,共5页
文摘
运用超声波振动驱动PCD刀具对Stavax工具钢进行切削试验,并对比研究普通切削和超声波振动切削的加工工件表面粗糙度和刀具磨损试验结果,获得超声波振动切削时工件表面粗糙度、刀具磨损与加工参数之间的变化规律。
关键词
工具钢
超声波振动切削
pcd
刀具
Keywords
Mold steel
cutting
by ultrasonic
vibration
pcd
tool
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究
7
作者
徐可伟
朱训生
赵波
机构
奥的斯电梯公司
上海交通大学
河南理工大学
出处
《工具技术》
2009年第11期14-18,共5页
文摘
金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文采用金刚石刀具进行切削试验,对超声振动切削金属基复合材料的切屑形态、切屑变形系数和剪切角、切削表面微观形貌与粗糙度、加工表面残余应力及刀具磨损等几方面进行了深入的研究,并与非振动切削方法进行了对比。
关键词
金刚石刀具
超声振动切削
金属基复合材料
Keywords
pcd cutting tool
,
vibration cutting method
,
mmcs
分类号
TG506.5 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
颗粒增强铝基复合材料振动切削力特性的研究
8
作者
周明
何俊
机构
哈尔滨工业大学机电工程学院
出处
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2008年第5期77-81,共5页
文摘
颗粒增强铝基复合材料由于其优越的性能,在许多领域有广泛应用。但是由于它是两相材料,加工性能差。文章使用PCD刀具,采用超声振动切削方式,主要考察了刀具几何参数和切削用量对三向切削力的影响规律,为该材料的加工工艺研究提供了依据。实验发现刀尖圆弧半径变化时,切削力出现拐点。切削速度超过一定值后,切削力反而减小。背吃刀量在一定范围时,背吃刀力大于主切削力。
关键词
超声振动切削
pcd
刀具
切削力
Keywords
Ultrasonic
vibration
cutting
pcd cutting tool
cutting
Force
分类号
TG506.5 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TB331 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳纤维复合材料超声制孔试验研究
王诚
苏永生
阮芳涛
朱益洋
《中国塑料》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
错齿内排屑刀具深孔加工中的刀具振动特性对孔圆度形貌的作用机制
孔令飞
牛晗
侯晓丽
林宏斌
王杰
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
13
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职称材料
3
基于刀具振动模式特征的深孔圆度误差预测方法
李超
孔令飞
梁炎眀
江和龄
晏冬
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
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职称材料
4
车刀振动信号研究及磨损工况的识别
吕苗荣
李梅
《机床与液压》
北大核心
2012
4
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职称材料
5
针对表面粗糙度和刀具振幅的切削用量优化研究
李春雷
倪俊芳
《机床与液压》
北大核心
2019
5
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职称材料
6
工具钢在超声波振动条件下的切削研究
房丰洲
王磊
《现代制造工程》
CSCD
2008
1
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职称材料
7
金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究
徐可伟
朱训生
赵波
《工具技术》
2009
0
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职称材料
8
颗粒增强铝基复合材料振动切削力特性的研究
周明
何俊
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2008
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职称材料
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