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期刊信息/Journal information
机械工程学报
机械工程学报

宋天虎

半月刊

0577-6686

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010-88379907

100037

北京百万庄大街22号

机械工程学报/Journal JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERINGCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊进登机械工程方面的基础理论、科研设计和制造工艺等方面的学术论文，报道自然科学基金项目论文和国外学者的论文反映本学科的最新发展和最新科研成果。在国内外机械科技领域享有很高声誉，并有较大影响。曾荣获“中国期刊奖”，在中国科协、北京市和全国科技期刊评比中均获得奖励。在国内已成为机械类和力学类核心期刊。已被美国工程索引（EI）等国内外20余种文摘刊物和数据库收录。
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    考虑刀具跳动的可转位面铣刀运动学分析与铣削力模型

    刘德伟李长河秦爱国刘波...
    365-377页
    查看更多>>摘要：铣削力是监测刀具状态的重要切削信号,精准预测铣削力能够有效感知刀具磨损状态.然而,刀具跳动与几何特征耦合作用下,刀片与工件干涉机制发生改变导致铣削力模型精度不能满足智能感知需求是当前工业应用的技术瓶颈.基于此,提出考虑刀具跳动的铣削力数学模型.首先,研究刀具跳动影响下的刀片几何模型,基于几何学与微元法确定刀片实际切削面积.其次,基于加工运动学揭示刀具跳动与几何特征耦合作用影响下的刀片与工件干涉几何关系,分析瞬时未变形切削厚度,建立考虑刀具跳动的可转位面铣刀铣削力数学模型.进一步的,基于斜角切削理论分析铣削力系数标定方法,确定了铣削力系数.最后,通过铣削ZG32MnMo试验验证模型的准确性并数值分析刀具跳动对切削力的影响.结果表明,考虑刀具跳动的理论模型与试验值对比铣削力最低值、最高值、幅值、平均值的预测误差平均值分别为7.0％、7.3％、8.3％、7.0％,相较于传统的铣削力模型精度分别提高了 46.4％、13.0％、36.4％、13.2％.考虑刀具跳动的铣削力数学模型为感知刀具磨损状态,提高加工状态稳定性提供了理论依据.

    铣削刀具跳动铣削力运动学斜角切削

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    超高强度钢激光冲击.超声滚压复合强化试验研究

    李泽坤梁志强蔡志海李学志...
    378-386页
    查看更多>>摘要：为了提升超高强度钢(45CrNiMoVA)高承载结构件的疲劳性能,提出激光冲击-超声滚压复合强化方法.开展45CrNiMoVA钢激光冲击-超声滚压复合强化试验,利用SEM、TEM等检测手段,揭示复合强化对超高强度钢表面完整性的影响规律.结果表明,复合强化能够有效降低表面粗糙度,相较于单一的激光冲击强化和超声滚压强化,粗糙度分别下降44.1％和8.3％,其中超声滚压强化的光整效果起到了主要作用;复合强化后表层最大残余压应力达-1 274 MPa,出现在距表面0.2～0.3 mm内,残余压应力影响层深度超过1.4 mm;复合强化后残余应力的分布规律体现出两种工艺相叠加的特点,超声滚压强化的影响层深度约为0.5 mm,即距表面0.5 mm以内,残余应力分布与单一的超声滚压强化类似,距表面0.5 mm以外,残余应力分布与单一的激光冲击强化类似;复合强化后,表层材料出现显著塑性变形,晶粒细化现象明显.证明了激光冲击-超声滚压复合强化方法的有效性,对超高强度钢高承载结构件表面强化技术的发展具有重要意义.

    激光冲击超声滚压超高强度钢复合强化表面完整性

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    TC4合金仿生结构化激光氮化工艺与抗汽蚀性能研究

    吴国龙张玉清秦心卉吴浩...
    387-396页
    查看更多>>摘要：针对传统激光气体氮化技术在钛合金表面难以大面积加工、易开裂等问题,将激光氮化与仿生织构相结合,提出一种改善钛合金表面耐磨、抗汽蚀性能的仿生结构化激光气体氮化方法.设计制备条纹形、正方形、正三角形和正六边形的仿生结构化表面,并对仿生结构化单元体的显微硬度、微观组织和物相组成进行了详细分析.对比分析整体氮化与结构化氮化试样的耐磨损性能与抗汽蚀性能,并对失效机制进行研究.结果表明:氮化层平均硬度为850 HV0.3、氮化层表层和中部由发达的树枝晶和富氮固溶体组成,物相组成包括α-Ti、TiN及TiNx(0＜x＜1),氮化层的磨损以磨粒磨损为主,表面结构的变化起到了缓解汽蚀破坏的作用.整体氮化和结构化氮化试样的耐磨性相比基体均提高了3倍左右,正六边形结构氮化试样的摩擦因数和磨损量最低,结构化氮化试样抗汽蚀性能的提升是表面硬度提升和软硬相间的硬度特征共同作用的结果.利用激光氮化复合仿生织构技术有效改善了钛合金表面的抗汽蚀性能和耐磨性能,且制备的氮化层均匀无裂纹产生.

    激光气体氮化TC4合金仿生耦合耐磨性能抗汽蚀性能

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    激光-微铣削复合加工氧化铝共烧基板基础研究

    王子鸣侯清健许立讲王越飞...
    397-406页
    查看更多>>摘要：基于氧化铝共烧基板难加工问题,提出激光辅助微铣削的复合加工方法.研究了纳秒激光加工氧化铝共烧基板的形貌、尺寸以及残留变质层机械特性之后进行铣削试验.结果表明,紧密结合的氧化铝颗粒在激光的作形成疏松的变质层附在基体表面.槽的刻蚀深度随激光功率的增加和扫描速度、填充间距的减小分别在170～537 μm、167～493 μm和170～303 μm有着不同程度的增加,而刻蚀宽度在515～643 μm内变化.激光改性后基板残留变质层的整体硬度降低82％～96.2％,最小可达53.9 HV.与纯铣削相比,激光-微铣削后刀具使役性能提高,切削刃和刀具轮廓基本完整,且加工后表面粗糙度降低60％～65％,最小达 0.204 μm.

    氧化铝基板激光加工微铣削复合加工

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