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工具技术
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辛节之

月刊

1000-7008

toolmagazine@chinatool.net

028-83242219

610051

成都市府青路二段24号

工具技术/Journal Tool Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道切削与测量技术的最新进展，金属切削基础理论研究，新型刀具研制及应用，数控工具系统、新型刀具材料、涂层技术、刀具CAD/CAM，新材料及难加工材料的切削与刀具技术，新的测量技术研究与新型量具量仪开发，精密测量技术与质量控制系统技术，加工过程中的自动测量与精度控制，加工误差补偿技术，电子数显量具开发与应用，工厂技术革新和实用技术等。
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    深冷超声滚压钛合金微观作用机理的研究进展

    杨延朝潘永智门秀花朱辰哲...
    3-12页
    查看更多>>摘要：在保持钛合金优良塑、韧性的前提下,提高其强度和硬度以改善其使役性能,突破传统超声滚压塑性变形与晶粒细化的极限,成为钛合金表面强化研究亟待解决的问题.温度和应变率能够改变材料微观塑性变形机制,是解决材料强塑性匹配问题的关键因素.深冷超声滚压提供了深冷温度和高应变率的外部热、力条件,通过二者的竞争作用协调位错、孪生和相变的微观塑性变形机制,可以进一步提高钛合金性能和寿命.本文在分析温度和应变率影响的基础上,介绍了深冷超声滚压的工作原理及其对钛合金表层性能的强化作用,综述了在超声滚压基础上引入深冷处理的相关试验研究成果,分析了钛合金在深冷超声滚压作用下的微观组织演变规律和塑性变形机制,总结了深冷超声滚压后钛合金微观塑性变形机制与宏观性能的内在关联机制,指出了深冷超声滚压在技术与强化机理方面的发展趋势.

    深冷处理超声滚压高应变率微观组织塑性变形

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    纳米Al2O3水雾射流下陶瓷和钛合金的摩擦磨损研究

    关新宇何余康吴世雄王成勇...
    13-18页
    查看更多>>摘要：纳米流体因润滑减摩性能优异而得到广泛应用,但纳米粒子水雾射流下摩擦副的摩擦磨损研究较少.本文开展纳米粒子水雾射流润滑下陶瓷和钛合金的摩擦磨损研究,分别制备 0.10%,0.25%,0.50%,0.75%四种不同浓度的纳米Al2O3 水溶液,进行两种线速度下纳米粒子水雾射流摩擦磨损对比实验,测试比较摩擦系数、磨损面积和磨痕形貌,并探讨摩擦磨损机理.实验结果表明,0.50%纳米Al2O3 水雾射流表现出最优的减摩润滑性能.相比于干摩擦,0.50%纳米Al2O3 水雾射流在两种不同线速度(10m/min和 45m/min)下的摩擦系数分别降低了87.68%和82.81%.在纳米粒子水雾射流下,氧化锆陶瓷与钛合金的主要磨损形式为磨粒磨损,纳米Al2O3 发挥的类轴承和保护膜作用是降低摩擦磨损的主要原因.过量的纳米粒子易发生积聚,增大磨粒磨损及微剥落.

    纳米Al2O3水雾射流陶瓷钛合金摩擦磨损

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    基于CFD的新型仿生织构及实验验证

    韩智斌于学荞李红双陶其赫...
    19-24页
    查看更多>>摘要：针对氧化锆陶瓷零部件难以满足新型高强度工作要求的问题,在生物体表面提取了三种仿生轮廓,利用数值模拟和试验相结合的方法探究织构化表面仿生形状、织构角度、织构排布方式对减摩性能的影响.模拟结果表明,不对称的压力分布区域、较小的最大负压绝对值具有更大的油膜承载力,鳞形织构、270°的织构角度及">"型织构排布方式具有较小的负压绝对值峰值和更大的油膜承载力,减摩性能最佳.试验结果表明,鳞形织构在不同工况下均取得了最低的摩擦系数,验证了数值模拟的结果.

    仿生织构形状角度排布方式

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    PCD刀具精密车削TC4钛合金的实验研究

    单明依黄树涛于晓琳许立福...
    25-30页
    查看更多>>摘要：采用PCD刀具对钛合金Ti-6Al-4V进行湿式外圆车削实验,并计算不同进给量下的理论粗糙度,基于单因素实验方法研究了切削用量对切削力和工件已加工表面粗糙度的影响规律.结果表明:在实验参数范围内,主切削力随切削深度的增大而显著增加,进给量次之;轴向力和径向力随切削深度的增大而增大,但增加幅度不大;主切削力随进给量的增大而有较大增加,但进给量对径向力和轴向力的影响较小;整体上各切削分力随切削速度的增大而有所增加,但增幅较小.进给量对工件表面粗糙度影响最大,而且进给量越大,实际切削工件粗糙度与理论计算值越接近.

    钛合金PCD刀具切削用量切削力表面粗糙度

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    刀具刀尖结构对高速硬车削GCr15轴承套圈表面质量的影响研究

    史卫奇赵威李浩李小睿...
    31-35页
    查看更多>>摘要：高速硬车削是目前实现轴承套圈高效精密加工的关键技术之一.由于轴承套圈具有硬度高、强度大及薄壁等难加工特点,高速硬车削该类材料零件往往存在刀具失效快、表面质量不易保证等难题.为此,以PCBN刀具高速硬车削GCr15 薄壁轴承套圈为研究对象,通过单因素基础切削试验探究修光刃宽度和刀尖圆弧半径等刀具刀尖结构对切削力和切削温度的影响,并在此基础上进行正交试验,对比分析刀具刀尖结构和切削速度、进给量等切削用量对已加工表面粗糙度和残余应力的影响,优选工艺参数,从而为高效高质量加工轴承套圈提供关键技术与数据支撑.

    GCr15轴承套圈修光刃刀尖圆弧半径表面粗糙度表面残余应力

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    SiCp/Al复合材料超声振动划痕试验及仿真研究

    王峰徐文博黄红涛杨树峰...
    35-41页
    查看更多>>摘要：针对SiCp/Al复合材料加工质量较差的问题提出了超声振动辅助微尺度加工的策略.通过Python软件构建了SiC陶瓷颗粒随机分布的有限元模型,对普通刻划和超声刻划两种条件下陶瓷颗粒和铝合金基体的材料去除机理进行分析.在有限元仿真分析的基础上,设计了维氏压头超声振动刻划试验,对刻划力、划痕表面形貌和表面粗糙度进行了研究.研究结果表明:普通刻划过程中主要为SiC陶瓷颗粒的脱离和压入,超声刻划过程中主要为陶瓷颗粒破损;超声振动可以有效降低刻划力和划痕粗糙度,从而提高SiCp/Al复合材料的加工质量;普通刻划和超声刻划试验的刻划力均值分别为12.818N和9.258N,仿真和试验之间刻划力的误差为8.7%;普通刻划和超声刻划试验的粗糙度均值分别为0.933μm和0.581μm,仿真和试验之间粗糙度的误差为5.5%.

    铝基碳化硅超声振动划痕试验有限元仿真材料去除机理

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    功能层负偏压对AlCrN/TiSiN多层涂层力学性能的影响

    梁小彪陈亚奋张家权
    42-46页
    查看更多>>摘要：通过电弧离子镀和高功率脉冲磁控溅射复合技术制备了功能层负偏压为40V,80V,120V和150V的多层AlCrN/TiSiN复合纳米涂层,通过SEM观察表面液滴,测量涂层硬度、结合力和应力,并进行切削测试,以此探究功能层负偏压变化对涂层性能的影响.测量结果表明,随着功能层负偏压的升高,涂层的液滴数量先减少后增加,硬度和结合力先升高后降低,硬度和结合力在120V时达到最大,分别为34.6GPa和117.5N,内应力随功能层负偏压的升高而升高.切削测试结果显示,功能层负偏压在120V时刀具达到8h的最长寿命.

    功能层负偏压表面液滴纳米硬度结合力切削性能

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    激光辅助铣削AerMet100超高强度钢薄壁件变形与表面粗糙度研究

    孔宪俊王振财锁聪刘明刚...
    46-51页
    查看更多>>摘要：采用激光参数优化实验对AerMet100 超高强度钢的激光辅助铣削进行激光参数优化,并进行激光辅助铣削AerMet100 超高强度钢的温度单因素实验和正交试验,分析了适合AerMet100 超高强度钢加工温度场及各铣削参数对薄壁工件变形、表面粗糙度的影响,采用极差分析的方法得到影响工件变形和表面粗糙度的铣削参量排序.从工件变形量和表面粗糙度两个方向进行参数优化,为激光辅助铣削Aermet100 超高强度钢提供了指导.

    超高强度钢激光辅助铣削薄壁工件变形表面粗糙度

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    辊压适张处理工艺参数选择对硬质合金圆锯片动态性能的影响研究

    张东方康金有白添宇张进生...
    52-58页
    查看更多>>摘要：辊压适张处理是提高硬质合金圆锯片动态性能的重要方法,为探寻辊压适张工艺对硬质合金圆锯片的动态特性的影响规律,基于ABAQUS软件建立硬质合金圆锯片的辊压仿真模型,分析了在不同辊压工艺参数下硬质合金圆锯片的适张应力、固有频率和静刚度的影响趋势,研究了辊压工艺参数的选择对硬质合金圆锯片动态性能的影响.结果表明:辊压载荷对硬质合金圆锯片的动态性能影响最大,辊压次数其次,辊压位置影响最小;仿真分析选择的辊压载荷为10～15kN,辊压位置为0.7R～0.8R,辊压次数为1.研究结果可为圆锯片选择合适的辊压适张处理工艺参数提供理论依据和技术参考.

    圆锯片辊压适张有限元法动态特性

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    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

    葛慧贾川川王术友李佃峰...
    59-65页
    查看更多>>摘要：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.

    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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