渗硼预处理对硬质合金基体上沉积金刚石涂层的影响

采用固体粉末渗硼法对硬质合金进行预处理,在其表面形成含Co的化合物渗层,应用直流电弧等离子体喷射设备,在经渗硼预处理过的硬质合金上沉积出高质量和结合力强的金刚石涂层.并对渗层在沉积过程中所起的阻挡Co的扩散作用进行了分析.切削实验表明,涂层刀具的切削寿命是未涂层刀具的24倍左右,在国内处于领先的水平.     

微池润滑刀具干切削过程中的减摩机理

通过在前刀面月牙洼磨损区域加工装填MoS2固体润滑剂的微孔产生"微池效应"来改善刀具的摩擦学特性,制备了YG8微池润滑刀具.以该微池刀具对45#钢进行干切削试验,结果表明:微池刀具与普通的YG8刀具相比具有良好的摩擦磨损特性,切削力明显减小,前刀面摩擦系数显著降低.通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)对微池刀具前刀面观察研究,分析了刀具自润滑机理:微池刀具前刀面小孔中的润滑剂受热膨胀及切屑摩擦挤压作用析出,在前刀面表面拖覆形成固体润滑层,直接渗入到刀屑接触区域,从而起到减摩润滑作用,改善刀具基体减摩抗磨性能.润滑膜层在切削加工中是一个润滑膜形成、磨损、再形成的循环过程,微池润滑刀具在微孔完全磨损的整个生命周期内始终具有自润滑效果.     

高速切削实验平台在力学实验教学中的应用

传统的力学实验已无法满足研究生创新性实验教学的需要。为了使研究生在科学研究中掌握实验分析的基本方法和技能,本文基于Hopkinson压杆加载技术建立了一套高速切削实验系统。该实验系统作为一个科研平台,能够实现切削过程的瞬态冻结并完成变形场和切削力的实时测量,可为高速切削机理研究提供基础实验数据。同时,该实验系统也是一个综合性的实验平台。基于该平台,可以完成金相分析、光栅光纤测力、变形场测量以及塑性本构分析等力学实验教学。高速切削实验平台将力学实验与科学研究相结合,有利于培养研究生独立分析与研究的能力,为研究生未来的科研工作打下基础。     

固定结构下的两向力及弯矩传感器设计

为了刀板切削过程中的受力满足最合理的设计准则,专用传感器设计须基于固定总体结构,对局部结构优化,以达到设计合理的目的。刀板切削时受到土体的阻力可分解为水平力和垂直力,多维力传感器测量了两个力的大小和对传感器产生的弯矩。刀板工作中,弯矩引起的正应力比垂直力引起的拉应力及水平力引起的切应力要大得多,因此特别设计了弹性体的局部结构使得三个应力值接近于同一量级。传感器的标定结果显示,输入输出有良好的线性关系,并且很好地消除了耦合效果。最终,将该传感器应用于土体切削测试并验证了其可靠性。     

工件自旋转平面磨削单晶功能材料的研究进展

单晶Si,SiC,α-Al2 O3,LiTaO3等是制作半导体晶圆的常用功能材料,晶圆的精密加工多采用工件自旋转平面磨削(RISG).RISG不同于传统的往复平面磨削,相互接触的砂轮和晶圆绕各自轴线旋转,依靠砂轮的轴向进给磨削.本文介绍了RISG加工的原理及磨粒运动的数学模型,分析了磨纹密度、倾斜角、系统刚度等因素对RISG加工晶圆的平面度和表面粗糙度的影响,并通过分析磨削力探索RISG的材料去除机理,展望了晶圆加工的研究方向.     

KDP晶体脆塑转变切削过程有限元仿真与实验研究

利用ABAQUS软件建立KDP晶体超精密切削三维模型,并基于内聚力模型来模拟KDP晶体脆性域切削过程中裂纹的成核与扩展,对KDP晶体脆塑转变过程做出合理解释,得到其临界切削厚度.结果表明,超精密切削过程中KDP晶体材料的去除分为弹性变形、塑性去除和脆性断裂三个阶段,其脆塑转变临界切削厚度为140 nm左右.最后利用超精密机床对KDP晶体进行切削实验,实验观测得到的临界切削厚度与仿真结果值的相对误差不超过10;,验证了仿真方法的有效性及仿真模型的准确性.     

智能加工系统刀具磨损状态监测研究现状与技术挑战

刀具磨损作为制造过程不可避免的物理现象,剧烈的刀具磨损会直接影响到零件的加工质量与尺寸精度,刀具破损更会直接导致生产零件的报废和机床的故障停机,亟需实现刀具磨损状态的在线监测以规避上述问题,同时提高制造过程的智能化水平。由于人工智能技术不依赖于复杂的加工机理,以及强大的数据处理能力,已广泛地应用于刀具磨损监测。因此,本文围绕人工智能技术在刀具磨损监测中的重要应用,重点阐述实现刀具磨损监测的总体流程,主流的机器学习算法在刀具磨损监测中的研究进展,近年来以深度学习算法为主的人工智能技术在刀具磨损监测中的应用,最后对刀具磨损监测中存在的挑战与未来的发展趋势进行展望。     

红外光学元件的精密切削加工与镀膜

以红外光学晶体材料锗（Ｇｅ）为重点,介绍红外光学元件的精密切削加工技术及其最新进展。首先主要介绍红外晶体材料及其性能;然后重点叙述晶体材料的切削加工特性,分析晶向对切削面的影响,给出切削条件与切削面质量的关系,列举锗非球面透镜的切削加工以及一些相关问题,最后介绍红外光学元件的镀膜技术。     

小光斑准分子激光切削角膜方式的研究

本文分析了193nm准分子激光对角膜的蚀除机理及其对角膜的蚀除模型。研究在给定光斑参数条件下，所采用的叠加方式，定量地计算准分子激光消融角膜表面粗糙度的量值。研究结果直接应用于准分子激光屈光矫正系统，在临床实验中取得了很好的效果。     

振动切削技术在精密补偿加工中的应用

利用补偿控制系统实现精密加工代表了精密加工的现代方向。现行补偿切削系统,利用主轴回转误差信号控制刀具运动进行切削,以期利用较低精度等级的机床获得高的加工精度。笔者分析了这种补偿控制系统存在的问题,指出切削中切削热变形,已加工表面质量等问题。 振动切削技术是近年发展起来的新技术,其优良的工艺效果已为世人公认。由于振动切削技术独特的切削机理,可以大大降低切削温度,改善表面质量及切削过程。将振动切削引入误差补偿系统,可以得到完整的补偿切削系统,以实现高精度的加工。