RuT450蠕墨铸铁铣削加工刀具角度和铣削参数的仿真优化与实验研究 被引量：2

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作者 葛慧 贾川川 +5 位作者 王术友 李佃峰 牛佳慧 孙志康 黄传真 刘含莲 《工具技术》 北大核心 2024年第9期59-65,共7页

蠕墨铸铁是制造新型高性能柴油发动机缸体和缸盖的优选材料。根据刀具手册的推荐,目前蠕墨铸铁切削加工时刀具角度和加工参数主要选择铸铁类通用型参数,其适用性还有待针对性优化。本文以蠕墨铸铁RuT450为铣削加工对象,利用有限元铣削... 蠕墨铸铁是制造新型高性能柴油发动机缸体和缸盖的优选材料。根据刀具手册的推荐,目前蠕墨铸铁切削加工时刀具角度和加工参数主要选择铸铁类通用型参数,其适用性还有待针对性优化。本文以蠕墨铸铁RuT450为铣削加工对象,利用有限元铣削加工仿真,以较低的的铣削力和铣削温度为优化目标,对蠕墨铸铁铣削加工的刀具角度和加工参数进行优选,得到铣削加工蠕墨铸铁适宜的铣刀片角度为4°前角配合8°后角,在此基础上根据有限元仿真得到较适合的三组铣削加工参数。采用仿真优选出的刀具角度和加工参数开展RuT450铣削实验,结果表明,当主轴转速为700r/min、进给速度为850mm/min时,铣削力最小,铣削温度较低,加工表面的质量最好,并通过实验验证了仿真模型的有效性。该研究对蠕墨铸铁铣削加工的刀具和工艺优选具有重要的实际意义。 展开更多

关键词 蠕墨铸铁 铣削仿真 参数优化 铣削力 铣削温度 表面粗糙度

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蠕墨铸铁钻削加工有限元分析及刀具结构优选研究 被引量：1

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作者 李佃峰 黄传真 +4 位作者 刘含莲 牛佳慧 孙志康 刘倩 李瑞川 《工具技术》 北大核心 2024年第10期57-66,共10页

蠕墨铸铁是制造柴油发动机缸体和缸盖的理想材料,但因为其自身的难加工性以及发动机缸体、缸盖上孔加工工艺的占比较高,使得实际生产中孔加工刀具的成本较高,因此优选蠕墨铸铁孔加工刀具的结构很有必要。以蠕墨铸铁RuT450为钻削加工对象... 蠕墨铸铁是制造柴油发动机缸体和缸盖的理想材料,但因为其自身的难加工性以及发动机缸体、缸盖上孔加工工艺的占比较高,使得实际生产中孔加工刀具的成本较高,因此优选蠕墨铸铁孔加工刀具的结构很有必要。以蠕墨铸铁RuT450为钻削加工对象,利用钻削力理论模型预测了五种不同钻头结构加工RuT450的钻削力和扭矩;通过有限元分析对钻头结构进行了优选,得到了钻削性能较好的三种钻头结构;使用优选的三种钻头进行了RuT450孔加工实验,通过建立模糊综合评价模型对三种钻头的钻削性能进行了综合评价,获得了性能较优的钻头结构;通过实验结果验证了建立的钻削力模型的有效性。本研究对于提高蠕墨铸铁钻削加工质量和降低刀具成本具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 蠕墨铸铁 钻削力模型 有限元分析 钻削实验 刀具优选

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金属相在复相陶瓷刀具材料中体积含量的研究

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作者 宋金鹏 黄传真 +1 位作者 邹斌 刘含莲 《工具技术》 2012年第2期8-11,共4页

依据陶瓷刀具材料晶粒的结构,建立了四种晶粒模型,通过理论计算,得出了金属相在陶瓷刀具材料中体积分数的合理取值范围(3.5%-13%);以3.6vol.%、5.1vol.%、6.6vol.%、8.1vol.%的Ni作为金属粘结相,制备了TiB2-TiC-WC复相陶瓷刀具材料,用... 依据陶瓷刀具材料晶粒的结构,建立了四种晶粒模型,通过理论计算,得出了金属相在陶瓷刀具材料中体积分数的合理取值范围(3.5%-13%);以3.6vol.%、5.1vol.%、6.6vol.%、8.1vol.%的Ni作为金属粘结相,制备了TiB2-TiC-WC复相陶瓷刀具材料,用扫描电镜分析了材料的微观结构,陶瓷晶粒呈六棱体状或方体,金属相包覆在陶瓷晶粒周围,并且当Ni的含量为5.1vol.%时,可以获得力学性能优良的复相陶瓷刀具材料。 展开更多

关键词 金属相 复相陶瓷刀具材料 体积含量

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Al_2O_3基陶瓷刀具干切削淬硬钢H13时的加工表面质量研究 被引量：1

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作者 王波 刘含莲 +3 位作者 黄传真 赵斌 侯耀 朱洪涛 《工具技术》 2019年第1期42-46,共5页

试验研究了不同速度下Al_2O_3/(W,Ti) C陶瓷刀具的磨损寿命以及不同后刀面磨损量时对应的切削温度,不同切削速度时刀具后刀面磨损量对表面粗糙度、表面残余应力以及加工硬化等表面完整性的影响规律及机制。结果表明:随着切削速度提高,... 试验研究了不同速度下Al_2O_3/(W,Ti) C陶瓷刀具的磨损寿命以及不同后刀面磨损量时对应的切削温度,不同切削速度时刀具后刀面磨损量对表面粗糙度、表面残余应力以及加工硬化等表面完整性的影响规律及机制。结果表明:随着切削速度提高,工件已加工表面粗糙度减小;随着陶瓷刀具后刀面磨损量增加,表面粗糙度先减小后增大;已加工表面的残余压应力随切削速度增大而逐渐减小;表面残余应力随后刀面磨损量增大从残余压应力向残余拉应力转变;随着切削速度的提高,工件表面加工硬化逐渐降低;已加工表面显微硬度值和硬化层深度随后刀面磨损量增加而增大。 展开更多

关键词 AL2O3 基陶瓷刀具 后刀面磨损量 表面粗糙度 残余应力 加工硬化

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云建造平台下面向任务的建造装备配置算法研究 被引量：3

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作者 张慧平 刘广源 +2 位作者 吕浩伟 朱洪涛 刘盾 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期168-177,共10页

传统的建造模式通过机械化地配置建造资源、孤立化地进行施工、竣工后粗放式地处理残余废料,这个过程将会造成不小的资源流失,建造施工的状态信息、装备信息等未得到有效的整理和收集。此外,学者们较多关注智能施工、智能运维等施工过... 传统的建造模式通过机械化地配置建造资源、孤立化地进行施工、竣工后粗放式地处理残余废料,这个过程将会造成不小的资源流失,建造施工的状态信息、装备信息等未得到有效的整理和收集。此外,学者们较多关注智能施工、智能运维等施工过程中的管理,对施工前,即对于资源优化配置的研究较少,该文根据调研,提出关于云建造平台(分散的建造装备集成管理,分散使用)的概念将有力地规避上述缺点,云建造平台以云平台方、服务提供方、服务使用方为功能模块,以任务分解、资源匹配、服务优化等手段为依托,建立起兼顾云建造平台三方利益(即考虑时间、质量、成本、技术、可靠度等)的全方位云建造平台装备资源动态优化配置体系。该文提出了具有莱维飞行特征的遗传算法并基于工程算例进行验证和分析,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 云建造 资源配置 遗传算法 莱维飞行 智能建造

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高熵碳氮化物陶瓷的研究现状及应用展望 被引量：3

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作者 刘倩 刘含莲 +2 位作者 黄传真 季良刚 孙志康 《工具技术》 北大核心 2023年第9期16-23,共8页

高熵碳氮化物陶瓷作为一种兼具多阳离子和阴离子亚晶格结构的新型材料,展现出优异的力学性能,同时具有良好的高温抗氧化性和耐烧蚀性,被认为是较有应用前景的一种新型切削刀具材料。本文从高熵碳氮化物陶瓷的结构特征出发,综述了高熵过... 高熵碳氮化物陶瓷作为一种兼具多阳离子和阴离子亚晶格结构的新型材料,展现出优异的力学性能,同时具有良好的高温抗氧化性和耐烧蚀性,被认为是较有应用前景的一种新型切削刀具材料。本文从高熵碳氮化物陶瓷的结构特征出发,综述了高熵过渡金属碳氮化物陶瓷新材料目前在粉体合成、烧结成型制备工艺、力学性能以及高温性能等多方面的研究现状,对未来可能的发展方向和应用前景进行了分析和展望。 展开更多

关键词 高熵 过渡金属 碳氮化物陶瓷 力学性能 切削刀具

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铸件厚度与热处理对RuT450蠕墨铸铁微观组织与力学性能的影响 被引量：1

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作者 孙志康 刘含莲 +4 位作者 郭毅 季良刚 苏瑞 牛佳慧 黄传真 《热加工工艺》 北大核心 2024年第18期13-18,共6页

对重卡发动机的蠕墨铸铁缸体不同厚度部分进行取样,采用3D激光显微镜、扫描电子显微镜、电子万能材料试验机以及X射线应力分析仪等分析测试手段,研究了不同铸造厚度蠕墨铸铁RuT450的显微组织、蠕化率、表面残余应力、布氏硬度、拉伸强... 对重卡发动机的蠕墨铸铁缸体不同厚度部分进行取样,采用3D激光显微镜、扫描电子显微镜、电子万能材料试验机以及X射线应力分析仪等分析测试手段,研究了不同铸造厚度蠕墨铸铁RuT450的显微组织、蠕化率、表面残余应力、布氏硬度、拉伸强度等性能,还研究了去应力退火、不同时长的自然时效处理下蠕墨铸铁RuT450的组织变化和力学性能演变规律。结果表明:相对较厚的蠕墨铸铁铸件石墨蠕化率较高;蠕墨铸铁的铸态表层残余应力为压应力,且随试样厚度的增加而逐渐增大;在保证强度指标的前提下适度的退火处理比自然时效能更高效地释放表面残余应力;蠕墨铸铁表面硬度及强度随着试样厚度的增加而逐渐降低,退火处理可进一步降低表面硬度和强度。该研究结论对蠕墨铸铁切削性能评价及优选切削加工工艺提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 蠕墨铸铁 铸件厚度 退火 时效处理 蠕化率 微观组织 力学性能

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铸件厚度及退火处理对蠕墨铸铁切削加工性能的影响

8

作者 贾川川 葛慧 +4 位作者 王术友 孙志康 季良刚 苏瑞 刘含莲 《工具技术》 北大核心 2024年第2期3-8,共6页

以发动机缸体材料蠕墨铸铁RuT450为研究对象,通过监测其铣削加工过程中的切削力、切削温度及已加工表面粗糙度的变化,结合微观组织及力学性能演变分析其对切削性能的影响。研究表明,铸造厚度不同,材料的微观组织和力学性能不同;切削力... 以发动机缸体材料蠕墨铸铁RuT450为研究对象,通过监测其铣削加工过程中的切削力、切削温度及已加工表面粗糙度的变化,结合微观组织及力学性能演变分析其对切削性能的影响。研究表明,铸造厚度不同,材料的微观组织和力学性能不同;切削力是石墨含量、蠕化率、残余应力、硬度、抗拉强度等性能指标的综合反映,切削热则与切削力密切相关;在保证强度指标的前提下,退火处理有助于降低铣削加工时的切削温度,对适度厚度的工件还可以降低切削力。在相对低速铣削时,退火处理可有效提高工件的加工表面质量;在保证满足表面质量的前提下,去应力退火后可以适当提升切削速度,提高蠕墨铸铁加工效率。 展开更多

关键词 蠕墨铸铁 铸件厚度 退火 切削力 切削温度 表面粗糙度

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基于有限元分析的壳体平面铣削加工质量改善

9

作者 张清阁 杨志 刘含莲 《工具技术》 北大核心 2024年第8期91-94,共4页

在工程机械加工制造过程中,铸造壳体类零件常因形状不规则、结构复杂、加工面积较大等原因,存在加工难度高、平面度等表面质量难以保证,合格率不稳定等问题。为了有效提升加工效率,降低生产成本,本文基于实际的加工条件和环境,以壳体平... 在工程机械加工制造过程中,铸造壳体类零件常因形状不规则、结构复杂、加工面积较大等原因,存在加工难度高、平面度等表面质量难以保证,合格率不稳定等问题。为了有效提升加工效率,降低生产成本,本文基于实际的加工条件和环境,以壳体平面铣削加工为研究对象,采用有限元分析方法,对铣削力进行了计算,进而对壳体变形量进行了分析。针对最大变形位置,结合已成熟的装夹方法,在工件薄壁处采用反向预紧支撑方式,有效改善了大批量生产加工中壳体加工平面度质量问题。 展开更多

关键词 铣削加工 平面度 有限元 预紧支撑

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保温时间对微波烧结Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料力学性能的影响 被引量：7

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作者 李吉遵 高洪玉 +3 位作者 刘含莲 黄传真 王利梅 袁玉兰 《工具技术》 北大核心 2022年第4期23-27,共5页

利用微波烧结技术制备了一种新型Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料,主要研究了保温时间对烧结Ti(C,N)-WC-HfN金属陶瓷刀具材料的力学性能影响规律,并结合微观组织对其影响规律进行了分析。研究表明,当保温时间为10min和15min时,Ti(C,N)基金属... 利用微波烧结技术制备了一种新型Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料,主要研究了保温时间对烧结Ti(C,N)-WC-HfN金属陶瓷刀具材料的力学性能影响规律,并结合微观组织对其影响规律进行了分析。研究表明,当保温时间为10min和15min时,Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的微观组织均匀,晶粒相对细小,致密度较高,力学性能明显优于更长保温时间的金属陶瓷刀具材料;当采用更短的保温时间烧结时,尽管获得的晶粒尺寸较小,但此时致密度不够高,性能较低;在1400℃烧结温度下,保温10min时,材料的组织缺陷最少,综合力学性能较优,其中断裂韧度约为8.19MPa·m^(1/2),优于传统烧结工艺制备的刀具材料,材料的断裂方式为沿晶/穿晶混合断裂模式。本研究对快速烧结制备高性能金属陶瓷刀具材料具有指导意义。 展开更多

关键词 保温时间 力学性能 微观组织 微波烧结 TI(C N)基金属陶瓷刀具

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超声振动辅助铣磨加工工艺对C_f/SiC复合材料加工表面质量的影响 被引量：4

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作者 湛青坡 刘含莲 +3 位作者 黄传真 朱洪涛 刘伟昊 袭建人 《工具技术》 2019年第2期17-21,共5页

设计了两种超声振动辅助铣磨加工试验,并与普通铣磨加工方式相对比,试验研究了三种不同加工方式下铣磨难加工复合材料C_f/SiC的加工缺陷及表面粗糙度。试验结果表明:施加了纵向振动与沿进给方向振动的两种超声振动后,C_f/SiC复合材料的... 设计了两种超声振动辅助铣磨加工试验,并与普通铣磨加工方式相对比,试验研究了三种不同加工方式下铣磨难加工复合材料C_f/SiC的加工缺陷及表面粗糙度。试验结果表明:施加了纵向振动与沿进给方向振动的两种超声振动后,C_f/SiC复合材料的纤维拔出与崩边缺陷明显减少,底面凹坑缺陷也得到了有效抑制;采用纵向超声振动辅助铣磨时加工质量要优于沿进给方向超声振动辅助铣磨的加工效果。与普通铣磨相比,两种超声振动辅助铣磨均可有效降低表面粗糙度。各磨削要素对不同铣磨加工方式下C_f/SiC材料的表面粗糙度影响关系为:表面粗糙度随主轴转速增加而降低,随进给速度、磨削深度的增加而增加,随着超声振幅增大,表面粗糙度先减小后增大。研究表明,在优化的振幅下采用纵向超声振动辅助铣磨方式可以更大幅度地改善C_f/SiC复合材料的表面质量。该研究对难加工复合材料的高性能加工具有实际指导作用。 展开更多

关键词 CF/SIC复合材料 超声振动辅助铣磨 加工缺陷 表面粗糙度

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