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基于涡轮盘材料本构模型的拉削仿真与实验分析————作者：郝杰;张永刚;赵璐;杨海龙;尚越洋;魏昊宇;
摘要：涡轮盘材料因其高强度、高韧性及低导热性等特点，在拉削过程中易出现切削力大、切削热集中的问题，进而加剧刀具磨损，增加拉削表面形貌与性能控制的难度。基于应变梯度理论对传统本构模型进行修正，利用位错机制反映小切深加工条件下材料的本构关系，研究了本构参数及拉削工艺参数对拉削响应的影响规律，并对比分析了榫槽拉削仿真与试验过程中拉削负载、拉削温度和切屑形貌的结果。研究结果表明，流变应力随应变的增大而增加；在相...
自驱动关节臂测量机在线测量的最佳测量区确定方法————作者：李莉;刘柄瑶;王龙;黄鑫;杨洪涛;沈梅;
摘要：为了实现低精度关节臂测量机高精度测量，本文提出一种应用于指定加工区域内工件在线测量的测量机最佳测量区和最优测量姿态确定方法，建立测量机应用于指定测量空间内的测量模型和误差模型，分析该测量空间内测量点最大测量误差分布规律，研究基于粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization,PSO）算法和牛顿迭代法的测量机最佳测量区和最优测量姿态的确定方法，利用实验优化选择PSO算法中的各...
超声振动辅助切削加工在难加工材料中的应用————作者：董国军;吴孟为;李晶星;曹永智;方志鸿;郭志清;赖睿达;李文旭;
摘要：本文对超声振动辅助切削加工技术在航空航天领域难加工材料应用的现状和趋势进行综述。针对钛合金、碳纤维增强复合材料、金属基复合材料及硬脆材料等难加工材料，超声振动辅助切削加工体现出独特的优势。超声振动辅助切削加工通过在刀具或工件上施加超声振动，改变加工轨迹和材料去除机制，能有效提高加工效率，降低切削力，减小刀具磨损，同时提升工件表面质量。最后对超声振动辅助切削加工技术的未来发展进行展望，指出该技术在高...
镓离子束改性单晶金刚石刀具超精密切削加工性能研究————作者：陈孝洲;邓福铭;邓雯丽;宗文俊;刘子逸;邢晓天;余浚哲;
摘要：单晶金刚石超精密切削技术是制造纳米级表面的光学元件、超精密器件的重要加工工艺之一。在精密切削加工过程中，单晶金刚石刀具前刀面与切屑之间的摩擦磨损导致刀具寿命缩短、摩擦生热，进而使加工表面质量降低。针对上述问题，提出在金刚石（100）晶面进行镓离子（Ga）注入的刀具表面改性方法，提高单晶金刚石刀具的超精密加工性能。研究发现，随着镓离子注入浓度从4.65%增大到32.26%，金刚石（100）晶面表面能...
CFRP/Cu叠层材料超声辅助钻削的工艺特性与加工质量研究————作者：龚煜轩;朱柏崴;刘二亮;庄百亮;
摘要：通过试验对比普通钻削与超声辅助钻削在不同加工参数下对CFRP/Cu叠层材料的加工性能，重点分析加工模式和参数对轴向力、孔缺陷、孔壁粗糙度及表面形貌的影响。研究表明：超声辅助钻削在降低轴向力和孔缺陷、改善孔壁表面质量方面具有显著优势，尤其在低进给量下，超声辅助钻削的轴向力显著低于普通钻削，能够有效减少CFRP层入口处的撕裂和毛刺缺陷。同时，超声辅助钻削可以减轻切削力对材料的推挤作用，从而显著降低Cu...
激光超声复合切削硬质合金的切削力研究与优化————作者：王俊皓;张昌娟;焦锋;曹永静;
摘要：通过与常规切削、激光辅助切削和超声辅助切削方法的切削力和表面质量进行对比分析得出，激光超声复合切削过程中的切深抗力（Fy）、主切削力（Fz）以及进给抗力（Fx）平均切削力分别减小了约48.70%、50.87%、44.32%,40.01%、47.57%、35.79%,26.94%、19.36%、19.75%。此外，表面粗糙度Ra值分别...
FGH97粉末高温合金铣削参数优化及刀具磨损研究————作者：沈维静;赵国龙;李加森;赵威;李亮;
摘要：以难加工材料FGH97粉末高温合金为研究对象，使用涂层硬质合金刀具对其进行侧铣加工，通过正交试验法分析不同铣削参数组合（包括切削速度vc、切削宽度ae、每齿进给量fz）对铣削合力F∑、表面粗糙度Sa的影响规律，并探讨侧铣加工过程中刀片后刀面磨损的主要形式。结果表明：每齿进给量和切削宽度对铣削合力具有显著影响，组...
硬质合金/双金属带锯条锯切Q235钢的力学特性与表面形貌研究————作者：谷卫洲;孙家豪;张建华;张勤河;陈兆睿;郭传鑫;
摘要：为了探究锯切加工Q235钢时不同的锯条材料与加工参数对锯切力及工件表面形貌的影响，分别使用双金属带锯条与硬质合金带锯条对Q235方钢进行低速锯切实验。实验结果表明，低速工况下，双金属与硬质合金锯条的切向力最大值均处于100～550 N，进给力最大值均处于25～200 N，相同进给速度下切向力最大值大于进给力的最大值，三向锯切力呈现出随着进给速度的增大而增大的趋势。分别对比两种锯条的锯切力可以发现，...
基于响应曲面法的A356铝硅合金插铣参数优化————作者：高珠力;金成哲;史佳星;刘玮;
摘要：A356铝硅合金在插铣加工中会产生较大切削力，降低已加工表面质量，影响插铣加工效率。为减小插铣切削力并增大切削效率，通过插铣切削试验和响应曲面法，以切削速度、每齿进给量和步距作为优化设计变量，以切削力作为响应性能指标，建立插铣A356铝硅合金切削力的响应回归预测模型。通过切削力回归模型显著性P值和R2值计算分析，验证模型的合理性与可靠性。在选定的插铣参数下，步距对切削力的影响...
PCD刀具铣削70%Si/Al合金的试验研究————作者：李逸林;张明亮;吉红伟;吕维迪;
摘要：针对高硅铝合金加工表面质量差和切削刀具磨损严重等问题。选择70%Si/Al(Si的质量分数为70%)合金材料，采用人造多晶金刚石（PCD）刀具，分别进行以主轴转速与进给量为变量的单因素铣削试验，探索主轴转速与进给量对刀具磨损程度、加工表面质量和加工表面粗糙度的影响。试验结果显示，铣削过程中PCD铣刀主要的磨损形式为Si颗粒的高频冲击和刻划造成的磨粒磨损。在主轴转速为10 000 r/min、进给量...
面向CFRP/铝合金叠层材料制孔刀具的涂层性能研究————作者：宋畅;王浩斌;张秀云;洪常意;李骥;王奔;
摘要：为提高CFRP/铝合金叠层材料制孔质量，满足CFRP和铝合金板装配连接性能的要求，开展不同涂层刀具分别钻削CFRP和铝合金的钻孔试验。通过分析钻削过程中的轴向力、孔径精度、刀具磨损和孔出口质量，探究两种涂层刀具对CFRP/铝合金叠层材料的制孔性能。研究结果表明：AN涂层刀具在钻削CFRP和铝合金时轴向力更大；类金刚石涂层刀具相比于AN涂层刀具的制孔出口质量更加优异；类金刚石涂层刀具的制孔精度更高，...
螺旋锥齿轮全数控铣齿切削力——热有限元分析及工艺优化————作者：吴嘉豪;王鹏;阎兵 ;李庚 ;
摘要：利用ABAQUS有限元仿真软件建立全数控渐缩齿锥齿轮铣齿加工大轮物理仿真模型，设定不同切削参数，计算铣齿切削过程中的切削力和切削温度最大值、均值。采用正交试验法对切削力和切削温度进行极差分析，明确切削力和切削热的影响规律，选出最优的工艺参数组合。结果表明，影响切削力的主要因素为切削深度，影响切削热的主要因素为切削速度。确定铣齿切削力和切削温度最大值、均值影响因素的最优水平组合：切削速度为13.13...
钛合金高速切削锯齿状切屑形态演变规律仿真模拟研究————作者：崔方圆;李鹏阳;李言;陈小龙;
摘要：锯齿状切屑是钛合金高速切削加工中的显著特征，会引起切削力的高频周期性波动，进而影响工件已加工表面质量。深入了解锯齿状切屑的形成过程及演变机理有助于优化高速切削加工工艺。本文通过确立材料本构模型、刀—屑分离准则和摩擦模型，创建钛合金高速切削热力耦合有限元模型，并对单节锯齿状切屑形态演变过程中的等效塑性应变、温度场和应力场分布规律进行实时动态分析。在此基础上，提出钛合金高速切削锯齿状切屑的四阶段演变模...
基于单元切分法的可转位刀片周边刃磨削力预测————作者：官文杰;孙浩;董鹏;姚斌;唐炼;
摘要：硬质合金可转位刀片的周边刃磨削质量很大程度决定了刀片的使用性能和寿命。为合理规划工艺参数，预测周边刃磨削过程的磨削力，根据砂轮磨粒尺寸及位置随机分布规律建立虚拟砂轮表面，并在研究单颗磨粒磨削硬质合金的磨削力的基础上，考虑到轴向进给端面磨削的运动方式导致磨粒间磨削参数相互影响，采用单元切分法将磨削区域及砂轮磨粒进行切分，对每个计算时间步长的每个磨粒单元进行计算，从而建立砂轮磨削力计算模型。将硬质合金...
切削参数对高进给铣削AlSi10Mg铝硅合金切削力影响研究————作者：朴昌海;金成哲;宋长远;刘玮;
摘要：AlSi10Mg铝硅合金因其优良的性能广泛应用于汽车领域，但高效经济加工AlSi10Mg铝硅合金是一个有待解决的难题，而高进给铣削可在较大的进给量和较小的切削力下实现高效切削加工。为研究切削参数对高进给铣削加工AlSi10Mg铝硅合金过程中切削力的影响，通过正交试验法对切削过程进行有限元仿真和切削试验，并利用极差分析法对试验结果进行分析。研究结果表明：切削参数影响切削力的主次顺序依次为轴向切削深度...
高速刀柄—刀具系统动力学建模及其仿真方法研究————作者：杨劲威;沈春根;戴欣雨;潘云龙;
摘要：提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法，集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术，实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明，该方法不仅显著提高系统动力学特性的计算效率，还为系统设计与故障诊断提供有效的理论支持。通过对刀柄与刀杆接触面的详细分析，验证该方法的实用性与可靠性。模拟分析表明，该方法在处理复杂模型时能够...
航空发动机超薄叶片叶轮高效高精加工研究————作者：韦世勇;梁庆铧;陆龙生;黄光景;谢颖熙;高孝洋;姚云鹏;
摘要：超薄叶轮的精密制造是影响航空发动机性能的重要因素之一。针对轻型航空发动机2A70铝合金超薄叶轮在常规加工中易变形的问题，进行综合考虑加工效率和加工精度的工艺研究。基于对超薄叶轮的几何结构分析和常规加工工艺分析，提出一种混合加工工艺；建立超薄叶轮的简化有限元模型进行多加工节点力学仿真，分析在常规和混合工艺条件下超薄叶轮叶片的形变位移。结果表明，混合加工工艺能显著降低加工过程中超薄叶片的变形，有利于改...
热熔钻结构设计对切削性能研究————作者：张继波;吕德瑾;费建红;王必永;
摘要：热熔钻是3C加工领域中，尤其对于TC4难加工材料的新型孔加工技术。本文通过设计3种不同热熔钻结构，结合热熔钻钻削原理以及钛合金塑性变形特点，分析热熔钻钻削TC4产生的刀具磨损、加工表面质量以及刀具寿命，得出最优的热熔钻轮廓结构
钛钢复合板用机夹钻断屑槽设计与实验研究————作者：杨德存;贠庆芳;王春江;向志杨;文小山;
摘要：塑性金属材料钻孔极易出现断屑不畅的问题，影响管孔加工效率和质量。针对机夹钻钻削钛钢复合板断屑不畅的问题，通过切屑折断机理分析和研究，提出一套机夹钻钻尖断屑槽优化设计方法，并拟定实验方案进行钛钢复合板钻孔实验。实验结果表明，优化后的断屑槽可有效提升其钻削钛钢复合板的断屑性能，相对无断屑槽可换钻尖机夹钻，切屑长度缩短为原来的约50%，钻孔加工的平稳性得到提升；由于优化后前角增大，钻削钛钢复合板时Z向切...
曲轴连杆颈圆柱度误差评定算法研究————作者：王亚晓;李嘉薇;
摘要：针对曲轴综合测量机在测量过程中噪声和灰尘干扰，使用高斯滤波对数据进行平滑处理，并通过三次样条插值方法解决因油孔导致的数据波动问题，从而提升圆柱度误差评定的精度。根据曲轴综合测量机的测量原理，构建曲轴连杆颈圆柱度误差评定的数学模型，并运用遗传算法对最小区域圆柱度误差进行计算。通过对比不同选择算子、交叉算子和变异算子下基于最小区域法的圆柱度误差评定结果，确定最佳的操作算子选择方案，实现曲轴连杆颈圆柱度...
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