奥氏体不锈钢小孔钻削机理研究

通过仿真和试验对典型的难加工材料奥氏体耐酸钢（1Cr18Ni9Ti）的小孔钻削机理进行了研究。利用大型商业有限元软件模拟了三维钻削过程,研究小孔钻削加工过程中钻削力、温度等随切削用量的变化趋势,在相同的切削条件下对1Cr18Ni9Ti同时进行了大量的试验研究。两者试验结果吻合良好,为进一步优化切削参数提供了理论指导。     

圆柱齿轮滚齿切削力的预测

切削力是滚齿工艺参数优化、刀具磨损预测和机床设计的重要依据. 针对圆柱齿轮滚齿加工,提出了一种基于实体建模技术的切削过程几何仿真方法,实现了未变形切屑的准确提取,进而计算出未变形切屑厚度. 基于微分离散思想,将滚刀刀齿切削刃离散成一系列微元切削刃,采用Kienzle-Victor力模型,建立微元切削力模型,进而构建整体滚刀切削力模型. 结合Kistler 9123C旋转测力仪和DMU50五轴立式加工中心进行滚齿切削力测量试验,试验结果表明,预测的滚削力在幅值和变化趋势上与试验测量结果吻合良好,验证了该滚削力预测方法的有效性.     

超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金研究

针对GH4169镍基高温合金和5A06铝镁合金切削加工困难,以及已加工表面质量和加工精度要求高等难题,从切削原理及加工工艺入手,采用超声振动方法设计超声振动车削加工系统.利用该加工系统对GH4169和5A06两种合金材料做超声振动车削与普通车削的对比试验.结果表明:超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金中工艺参数对已加工工件的表面粗糙度、表面形貌和切屑形态影响明显,合理选择各工艺参数能够有效地改善加工质量,使得超声振动车削的加工效果明显好于普通车削.     

剪切温度对车削加工GH4169镍基高温合金的影响

通过一系列GH4169镍基高温合金切削实验并制备其切屑金相,分析比较了理论计算及有限元仿真所得剪切温度值,探讨了剪切温度对其切屑形成的影响.结果表明:利用有限元仿真所得剪切温度值更接近实际值;当切削速度为250 m/min时,剪切温度值为880.8℃,此时材料的屈服强度降幅较大,材料内部组织发生变化而形成锯齿形切屑;当切削速度为30,65 m/min时,则没有形成锯齿形切屑.所研究的内容有利于优化GH4169的加工工艺.     

电解修整精密镜面磨削工件表面形态及切屑形成理论解析

研究了硬脆材料与电解修整磨削（ＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃＩｎＰｒｏｃｅｓＧｒｉｎｄｉｎｇ,ＥＬＩＤ）超精密镜面磨削过程中的诸多现象,特别是对工件表面微观形态进行了研究,研究结果表明超精密镜面的微刃磨削在工件表面形成的磨痕不同于普通磨削,即工件表面材料是经过微细磨料的数次碾压、剪切、位错、滑移造成表面材料质量团累积塑性损伤,脱离材料表面层而形成切屑的．建立了微细切屑的塑性损伤形成力学模型,并进行了解析,结论适用于硬脆材料的韧性（Ｄｕｃｔｉｌｅ）超精密磨削条件及研磨、抛光工艺过程．     

五轴侧铣加工铣削力预测

五轴侧铣加工过程中刀具姿态实时变化,导致加工过程中瞬时未变形切屑厚度(instantaneous undeformed cutting thickness, IUCT)计算困难、铣削力计算效率低下。为了提高铣削力的计算效率,首先,建立了微元铣削力模型,提出了一种平头铣刀五轴侧铣IUCT计算方法,该方法将切削厚度分为2部分计算;其次,对比了该模型与现有模型的铣削力计算效率,发现该文提出的铣削力模型计算效率提升了约40%;最后,通过五轴侧铣加工对该文模型进行了实验验证,结果表明:该模型在提高计算效率的同时具有良好的预测精度。     

横向卷曲短螺卷切屑的折断长度

在横向卷曲短螺卷切屑折射判据理论公式的基础上，根据实验结果对其进行了简化处理，得到了横向卷曲短螺卷切屑折断长度的实用公式。根据试验所得数据对实用公式中各函数进行拟合，得出了横向卷曲短螺卷切屑折断长度的预测公式，并对此进行了实验验证。     

Pb在金属切削过程中的减摩机理

本文介绍了利用电子探针技术探查切削区域得到的结果──在含Ｐｂ钢切削过程中 刀具与工件的界面上附有不连续Ｐｂ膜。在试验观察的基础上，提出了一个新的切削 过程中单Ｐｂ微粒减摩模型，论述了Ｐｂ起减摩作用的本质──降低界面剪切强度。 理论分析表明，钢材中Ｐｂ含量越高，在切削过程中其进给切削力越低，已加工表面 光洁度越高。在理论分析之后，叙述了切削试验验证的情况，理论与实际取得了很好 的一致。     

枪击式快速落刀装置的研制

本文介绍了枪击式快速落刀装置的结构、原理及特点。理论分析和试验结果表明,在15m/s 以下的切削速度范围内,本装置可在10~(-5)s 内使刀具脱离工件。