一、脉冲磁化处理对刀具耐磨性能影响的试验(论文文献综述)
方重阳[1](2021)在《脉冲磁处理对齿轮钢接触疲劳性能影响研究》文中研究指明重载齿轮的可靠性对重载装备的机动性有至关重要的影响,在服役过程中齿轮需要承受较大冲击载荷,齿面容易发生点蚀、磨损等失效,随着国内外装备技术的发展,对齿轮的高端制造提出更高的要求,其核心问题是提升齿轮的疲劳性能,对于齿面就是提升其接触疲劳寿命,因此,找到一种满足齿轮高端制造的强化技术是亟待解决的问题。脉冲磁处理是近些年发展的强化技术,是磁化处理中的一种,其获得的磁场强度更高,可以更大程度改变材料力学性能,满足了齿轮高端制造的诸多条件。本文以20Cr2Ni4A齿轮钢作为研究对象,通过调控脉冲磁场强度,研究材料内部微观组织和力学性能的变化,结合有限元仿真探讨脉冲磁处理对齿轮钢的接触疲劳性能的影响机制。本文主要开展了如下研究:1、为达到脉冲磁处理要求,设计并搭建了脉冲磁处理试验机,采用电容器型脉冲电源,通过并联多个电源组件来提高放电脉冲强度,磁体尺寸为高50mm,中心孔径16mm,线圈导线采用2.5 mm×5.4 mm玻包扁铜线绕制,每匝之间采用碳纤维材料加固。磁场强度可达到30T,为脉冲磁处理实验奠定基础。2、通过COMSOL软件对脉冲磁处理多物理场环境仿真,建立了磁体与试样有限元模型,结果表明:在脉冲磁处理过程中20Cr2Ni4A材料内部会形成感应电流,改变了磁场在试样内的分布,出现趋肤效应,合理调控脉冲磁处理时间可以减小涡流效应引起的温升;试样在脉冲磁场中产生磁致伸缩现象,但磁致伸缩量很小可忽略不计,在9T时试样的磁致伸缩达到最大值,在脉冲磁处理实验时可以用9T作为临界磁场参数。3、应用电子背散射衍射仪、透射电镜、磁力显微镜观察了不同磁处理参数下试样晶粒、析出物、位错和磁畴的变化,结果显示:在试样经过脉冲磁处理后,材料内部存在的板条马氏体晶粒发生明显的细化现象,试样内部出现Fe、Ni、Cr等析出相的化合物,当磁场强度为9 T时,析出相分布更加均匀。随着磁场强度的增加位错运动加剧,4 T磁场强度处理后晶界处的位错向晶内移动,9T处理后试样晶粒内出现大量位错,分布趋于均匀。磁畴随磁场方向发生转变,迷宫畴逐渐变为条状畴,磁畴结构的相位差比未进行脉冲磁处理的试样有所提高。这表明脉冲磁处理有效改善了齿轮钢微观组织。4、对20Cr2Ni4A齿轮钢做了滚动接触疲劳实验,分别研究了同一应力循环次数下的抗疲劳性能和同一载荷下接触疲劳寿命,结果表明:随着磁场强度的增强,试样表面点蚀坑明显变少且分布更为均匀。接触疲劳寿命随磁感应强度的增加而增加,当磁场强度为9 T时,试样的平均寿命比未处理试样提高约42.11%。硬度随磁场强度变化很小,相对于未磁处理试样,磁处理后表面硬度有细微的增大。残余压应力随脉冲磁处理磁场强度明显增加,因此残余应力是影响脉冲磁处理试样疲劳性能的主要因素。仿真显示磁致伸缩所引起的表面压应力增大,表面应力减弱了材料实际受力,从而增加了滚动接触疲劳寿命。脉冲磁处理过程中,试样内部产生的磁应力可达到0.1 MPa,洛伦兹力的存在打破了位错运动阻碍,促进位错增殖,使得晶界间非均质性引起的局部高应力减少,宏观上残余应力分布更均匀,提高了齿轮钢的接触疲劳性能。
韦辽[2](2021)在《脉冲磁场对YG8硬质合金组织及性能的影响》文中提出以不同磁场强度(0.5 T、1.0 T和1.5 T)的脉冲磁场处理YG8硬质合金试样,研究脉冲磁场对硬质合金显微组织、力学性能及其刀具切削性能的影响。结果表明,随着脉冲磁场强度的提高,硬质合金试样硬度和横向断裂强度均逐渐提高,同时硬质合金刀具的切削性能也逐渐提高。脉冲磁场为硬质合金内的位错运动提供了驱动力,使位错更容易增殖和滑动,形成高密度的位错胞,从而使材料力学性能显着提高,刀具切削性能改善。
王滔[3](2021)在《电磁强化处理YT15硬质合金刀具车削40Cr钢工艺参数优化研究》文中认为近年来,伴随着新型工业化、农业现代化的同步推进,工业上对所用材料不断提出新的性能要求,以高温合金、钛合金、陶瓷、有色金属等为代表的新型工业材料得到广泛应用,对加工刀具提出了更高的要求。据统计,每年刀具磨损给全球经济带来的损失高达数千亿美元。尽可能地提高刀具切削性能,减少切削过程中的刀具磨损,延长刀具服役寿命是刀具研究领域的永恒主题。硬质合金由于具有诸多优点,在刀具材料领域的实际生产加工中占据重要地位。然而,硬质合金传统强化处理方法在某些方面均存在一定的缺陷,而电磁外场处理技术作为新兴先进工艺技术之一,是一种绿色无污染的处理技术,能显着提升材料性能、改善材料微观缺陷。该技术能够提高低端刀具切削性能,满足零件的加工需求,同时能够优化高端刀具的物理特性,延长其使用寿命。40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一,每年消耗巨大,探索硬质合金适宜的强化处理参数和加工工艺参数,对于降低生产成本、保证产品质量、提高生产率具有重大研究意义。本文以YT15硬质合金刀具为研究对象,使用COMSOL软件对刀具强化过程进行模拟仿真,得到工作腔电磁场的宏观分布以及电磁场对刀具的影响。然后以自制的脉冲电磁外场设备对刀具进行强化处理,分析了刀具切削力、刀具磨损和刀具服役寿命的变化规律,主要研究了脉冲电磁参数中磁场强度、磁脉冲组数、电场强度、电脉冲组数等对刀具性能的影响。分析刀具切削的实验结果,优选了较好的脉冲电磁外场工艺参数,以优选的处理参数为基础,对刀具的切削工艺参数进行实验,根据实验记录的结果建立了主切削力和刀具表面摩擦系数的经验模型。最后,将主切削力和刀具表面摩擦系数最小作为目标函数建立最终优化模型,采用遗传算法进行优化求解,得出以下结论:(1)使用COMSOL软件仿真模拟了脉冲电磁外场强化YT15硬质合金刀具的过程,发现刀具磁场强度和电流密度的最大值主要集中在刀尖和刀刃区域,整个空间中以励磁线圈轴线为Y轴的工作腔体中心处的电场和磁场分布最强,在整个腔体内沿着Y轴呈现空间对称分布状,工作腔体边缘的电磁场强度随着距离的增加逐步减弱。因此在刀片的实际加工处理时,尽量将刀片置于工作腔内的铜极中心,可用较小功耗的外场参数获得相对最佳的处理效果。(2)不同脉冲电磁外场参数对刀具寿命产生的影响不同,但经过脉冲电磁处理后的各刀具试样的服役寿命均有所提高,说明脉冲电磁外场处理对刀具切削性能具有明显改善作用。为进行后续实验分析,采用统计学方法优选了YT15硬质合金刀具最佳处理参数。(3)利用MATLAB软件建立车削工艺参数对切削力和刀具表面摩擦系数的经验模型,对所得模型进行显着性检验以改善模型可靠性。在经验模型的基础上,以最小主切削力和刀具表面摩擦系数为优化目标,应用遗传算法建立多目标优化模型,根据实际生产加工条件为约束进行优化求解,从而可为技术的实际应用提供参考和指导。
王黎[4](2021)在《电磁耦合处理强化YG8硬质合金刀具车削TC4钛合金磨损性能研究》文中进行了进一步梳理以TC4为代表的钛合金由于其优良的力学性能、生物相容性能等优势被广泛应用于国民经济、医药卫生与国防军工等重点领域。但由于其导热性差、化学活性高、弹性模量小等特性,切削区域因剧烈摩擦产生较大的温度梯度及高压环境等不利条件会导致刀具加速磨损。因此,对刀具材料提出了很高要求。硬质合金在钛合金切削刀具材料中一直占据重要地位,而我国高端刀具质量与进口产品存在很大差距,替代性极低。高端刀具自主技术创新,进而实现国产化、替代进口是我国迈向制造强国的必然趋势。在此背景下,相比重新开发适用于钛合金切削加工的高端刀具材料,寻求一种操作简易、切实可行且兼具经济性与环保性质的硬质合金处理方法用以改善其切削钛合金的性能有十分重要的意义。本文基于电磁耦合处理技术,对YG8硬质合金车刀刀片进行了强化处理。通过对比经过电磁耦合处理与未处理的YG8硬质合金车刀的力学性能、摩擦性能、导热性能、抗氧化性能的变化,分析得出电磁耦合处理对YG8硬质合金刀具对其理化性能的影响规律;再通过车削试验,采集切削加工过程中产生的切削力、切削温度、刀具耐用度及钛合金工件表面粗糙度等物理量数据,分析得出电磁耦合处理对YG8硬质合金刀具切削TC4钛合金的切削行为影响规律;最后,通过采用介观研究手段对切削加工磨损的YG8硬质合金刀片进行检测,分析得出了电磁耦合处理对YG8硬质合金的磨损形式与磨损原因的影响规律。经过上述研究分析,得到以下结论:(1)经过电磁耦合处理的YG8硬质合金刀片的刀具耐用度、切削力、切削温度及工件表面粗糙度都有不同程度改善。在本文的试验研究中,电磁耦合处理参数为Tool-2(磁场强度1.5T,电场强度1.2V)的刀片的表现性能最好,具体为:刀具后刀面磨损量下降50%;切削合力平均值下降38%;切削温度下降50%;表面粗糙度Ra由6.3下降至1.6;(2)电磁耦合处理可以明显减小YG8刀片后刀面的摩擦系数、提升基体材料的导热性能。通过减少加工环节中热的产生,改变热分配比例,增加刀具基体的传、散热能力来减小切削温度,改善加工环境。(3)电磁耦合技术处理后的YG8基体材料在氧化过程中,形成氧化层的气孔等间隙减少,表层形成Co WO4氧化膜更加致密,可以很好的阻止O2向硬质合金内部的继续渗入,从而使其的抗氧化性能得到提升。(4)经过电磁耦合处理与未经过电磁耦合处理的两类YG8硬质合金刀片在车削TC4钛合金的刀具磨损类型有后刀面磨损、前刀面磨损、边界磨损、微崩刃及表面附着,电磁耦合处理能有效降低YG8硬质合金刀片的各项磨损形式。(5)在刀具稳定磨损阶段:电磁耦合处理通过降低切削温度,从而抑制扩散、粘结磨损。但进入到接近剧烈磨损阶段,切削温度剧烈上升,此时电磁耦合处理后YG8硬质合金的抗氧化性能等到体现,氧化磨损得到了削弱,但扩散、粘结磨损比例上升。
姜振喜,宋戈,王伟,赵中刚,李卫东,张洪近[5](2021)在《钛合金铣削加工电磁强化刀具耐用度研究》文中指出针对钛合金飞机结构件难加工特性导致刀具磨损、破损严重的问题,本文研究了电磁强化技术对钛合金铣削加工硬质合金刀具耐用度的影响,通过进行电磁强化可转位刀片铣削加工钛合金槽腔的试验,采集加工过程的切削弯矩数据,观测刀具磨损形貌,绘制了刀具磨损曲线,建立了切削弯矩与切削时间的映射关系。对未电磁强化和电磁强化刀具的耐用度进行对比分析,结果表明:电磁强化处理提高了刀具耐磨性,但是对刀具寿命的作用受刀具结构和切削工况的影响,当硬质合金刀具以稳定磨损为主要失效形式时,电磁强化刀具耐用度提高;当破损为主要失效形式时,电磁强化处理刀具的耐用度变化不大。
侯铄[6](2019)在《基于超滑原理的新型切削液配制及其减摩抗磨性能研究》文中进行了进一步梳理制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。在制造业快速发展的同时,人们越来越重视生态环境的保护,环保政策成为大政方针,在《中国制造2025》中明确提出构建绿色制造体系,走生态文明发展道路。在航空工业中,高强度、高耐腐蚀性的的钛合金被广泛应用,但是钛合金的导热性能差、化学活性高等特点导致刀具磨损十分严重,而切削液具有润滑冷却作用成为解决这一难题的重要手段。所以开发绿色环保的切削液具有重要意义。传统的油基切削液润滑能力强,但是资源浪费很严重,而冷却作用好的水基切削液符合绿色制造主题,是切削液发展的主要方向。近年来超滑现象的研究成为摩擦学领域的热点,这为水基切削液的创新研究指出一条新的方向。本文将超滑理论从摩擦学环境过渡到切削工况,基于超滑理论研制了一种性能优异的新型绿色环保水基全合成切削液,并设计了一套切削液磁化处理装置,在一定程度上提高了切削液的减摩抗磨性能。具体研究内容如下:(1)首先研究了水基切削液的作用机理,对各种添加剂的作用和研究现状进行了分析。其次描述了超滑现象的研究现状,并针对酸与醇的超滑体系和超动滑动超滑体系展开详细分析,将超滑理论应用于切削加工。(2)在硬质合金与钛合金摩擦副下,对比研究了几种不同的润滑添加剂在不同载荷下的减摩抗磨性能,通过分析摩擦学性能评价参数选出相对最优的润滑添加剂,进而将其配置为不同含量的水溶液,从摩擦学角度分析了其作为水基切削液润滑添加剂的潜力。(3)在铣削钛合金的工况下,研究了基于几种添加剂所配制的切削液的各项性能。保证加工参数不变的情况下,综合分析了力、温度、摩擦系数、表面形貌、粗糙度等表征参数,从试验对象中选出性价比最高的切削液。(4)设计切削液磁化处理试验装置,对前置试验所得的切削液进行磁化处理,将磁化处理前与磁化处理后的切削液用于铣削钛合金试验。分析了磁化参数(磁场强度、磁化时长、切削液温度)对切削液的作用和对磁化效果的影响,将磁化前后切削液的性能进行了对比,确定了磁化参数优化方案,并推断了磁化处理水基切削液的作用机理。(5)基于前置试验所得的切削液与磁化处理方案,将磁化处理后的切削液作为研究对象,分析了不同加工参数(主轴转速、进给速度、切削深度)对切削液性能的影响,总结了加工参数对切削液效果的影响规律,并最终获得了性价比最高的加工参数方案,为该切削液在实际应用时相应加工参数的选取提供参考。
吕洪旭[7](2019)在《刀具磁化处理技术及装置设计》文中指出提高刀具耐用度一直是机械制造业重点研究问题之一。刀具耐用度的提高,不但可以降低加工成本,而且还能节省由于刀具的装卸、刃磨所带来的时间,从而提高生产效率。磁化处理技术是利用磁场对切削刀具进行短时处理,在不改变原有加工条件的情况下,可以显着地提高刀具耐用度,具有成本低、速度快等特点,以得到研究工作者和企业工程师们的高度重视,适于市场的刀具磁化处理刀具装置亟待开发。论文研制了一种新型刀具交流磁化处理装置。装置采用STM32F4开发系统作为主控,结合程控变频电源,实现刀具磁化处理强度、磁场频率和处理时间连续可调,磁化处理参数可通过彩色触摸屏进行设定,具有成本低、使用简单等特点。此外,装置可实现磁化后立即对刀具自动去磁处理,处理腔室采用非导电材料支架,消除反向感应电场对磁化处理的影响。利用研制的磁化处理装置对高速钢钻头进行不同参数处理,并进行正交优化加工实验,结果表明:处理后的钻头可提高耐用度70%以上。此外,该装置不但可用于实际生产,由于处理参数连续可调,装置也可以用做实验研究设备。
宗超[8](2019)在《交流磁场强化处理硬质合金刀具性能研究》文中指出金属切削刀具是制造业切削技术的主要组成部分,制造业发展到今天,新型轻量化、高强度的材料得到广泛应用,对刀具性能有了更高的要求,加强刀具硬度和韧性、减少刀具磨损与崩刃、提高工件产品质量等成为国内外金属切削领域研究的热点。金属切削刀具磁场强化处理技术是通过能量传递的方式将磁场能量转移到刀具材料上,改变材料内部原子和分子的排列结构,使材料金相组织和力学性能发生改变。相比于涂层强化等传统刀具强化处理技术,磁场强化具有操作简单、投资少、见效快、无污染且不影响刀具刀刃尺寸等优点,有广阔的工程应用前景。本课题采用交流磁场强化处理技术对硬质合金刀具进行强化处理,运用电磁学、材料学、金相学、摩擦学、金属切削等学科的理论和方法,研究磁化处理对其性能的影响规律和作用机理。本文主要的研究内容和结论如下:(1)研究了交流磁化处理对硬质合金刀具材料力学性能和金相组织的影响。实验结果表明,交流磁场强化处理可以增加试样硬度,不同的磁化参数对试样硬度的增加效果不一样,YT5试样的显微硬度增加值最大为61Hv,此时的硬度增益率最大,达到5.15%,YG8试样的洛氏硬度最大增加了0.32HRA。通过对试样金相组织的对比观察,发现磁场强化处理可以引起或加速硬质合金材料位错运动,增加W和C在黏结相中的固溶度,细化WC晶粒,减少晶粒棱角。另外,由于组织中碳化物数量有所增加而出现了η相,η相可以减小局部矫顽磁力和钴磁,从而减小内应力,金相组织中的矫顽磁力、钴磁和WC晶粒三者之间的关系也发生改变。(2)研究了交流磁化处理对硬质合金刀具材料摩擦磨损机理的影响。结果表明,磁化处理可以改变刀具材料的主要摩擦磨损方式,减小硬质合金材料的摩擦系数和磨损量,降低材料磨损率。在相同试验条件下,磁化后试样的平均摩擦系数下降2.97.9%;对于YT5试样组,磁化后的磨损率下降了13.2%,对于YG8试样组,磁化后的磨损率下降了15.8%。(3)研究了交流磁化处理对硬质合金刀具切削性能的影响。通过不同磁属性材料的铣削实验,从铣削力、刀具摩擦磨损和工件表面质量三个方面分析了磁场影响规律和作用机理。结果表明,加工铁磁性材料时,交流磁场强化处理减小了刀具切削刃的磨损,增大了切削力,对工件表面质量具有优化作用。加工顺磁性材料时,铣刀的磨损减少,切削力基本不变,工件表面质量无明显提高。
邵泉[9](2019)在《脉冲磁场处理对20Cr2Ni4A材料力学性能与疲劳寿命的影响》文中研究说明随着科学技术的发展,对机械零件的性能提出了更高的要求。零件的力学性能是零件服役过程中最重要的性能,零件的疲劳寿命决定了零件的有效工作时长。在大多数机械零件中,在生产加工工艺流程中所引入的应力集中是其失效的根本原因。现有的通过改善应力来提高零件力学性能和疲劳强度的方法存在很多不足。脉冲磁场强化技术即将预置应力试样放置在外加脉冲磁场中进行磁化处理。脉冲磁场强化技术降低材料残余应力具有耗时短、无温升、操作方便、清洁无污染等众多优势。因此,研究脉冲磁场强化技术对金属材料力学性能和疲劳寿命的影响规律非常迫切。本文以常用的合金钢20Cr2Ni4A为研究对象,通过脉冲磁处理研究了脉冲磁处理以后材料残余应力的变化,对脉冲磁场对于零件的力学性能和疲劳寿命也做了一些探索。研究成果如下:(1)首先搭建了脉冲磁场强化试验机。通过对脉冲磁处理关于材料改性和脉冲磁处理设备的调研,设计了脉冲磁场试验机,并搭建了脉冲磁场强化试验机原理样机。为后面的研究奠定了设备基础。(2)通过磁力显微镜和透射电镜对脉冲磁场的磁化处理前后的2Cr2Ni4A材料的磁畴组织和位错组织进行观察,研究了其变化。发现了在一定参数的脉冲磁处理以后,材料的磁畴组织由迷宫畴转变为片状畴,而位错组织发生位错增殖、缠结和位错滑移。(3)通过X射线衍射残余应力测试仪和万能拉压实验机分别对20Cr2Ni4A材料的残余应力和屈服强度进行了研究。通过测试了脉冲磁处理对棒料直接取样、调质处理、喷丸处理等不同处理工艺的材料的残余应力的改变。(4)疲劳寿命是衡量机械零件工作性能的最重要的指标之一。本文通过万能拉压疲劳实验机分别对脉冲磁处理前后的20Cr2Ni4A材料的疲劳性能进行了研究。主要从材料三点弯曲疲劳寿命、材料拉压疲劳寿命和齿轮弯曲疲劳寿命三个方面进行了研究。
赵海生[10](2018)在《磁化—离子溅射复合技术强化高速钢刀具性能的研究》文中进行了进一步梳理高速钢刀具是适用于切削或者钻削的一种硬度和强度极高的机械工具。在机械工业生产中所使用的的刀具大多数用来切削铁质材料,刀具的质量和品质越优越,市场所占有的比例也就越大。目前大多数高速钢凭借其独特的工艺和性能已经在市场中占据重要的地位,但已有研究发现以传统工艺制造的高速钢刀具很难有效提升极限加工精度。磁化处理技术是磁化频率、磁场强度、磁化时间为参数并且变化的一种手段。然而尽管磁场辅助在加工过程中有诸多优越性,但是仍存在少许不足之处。高速钢刀具伴随着钻削或者切削速度的提升,切削或者钻削效果往往不尽人意,切削后的工件尺寸达不到所需要的工艺要求,这就需要我们探究如何提升高速钢刀具的性能参数。而离子溅射镀膜技术被广泛地用于制备各种功能薄膜,以及提高机械零件表面的耐磨性能、耐腐蚀性能、抗氧化性能等。离子溅射和磁化在单一强化高速钢的条件下,优势很明显,但是仍有些不足。所以,本课题研究在预磁处理的基础上溅射镀膜TiN薄膜的复合强化处理对高速钢刀具性能的影响。本课题实验材料使用W6Mo5Cr4V2高速钢刀具,使用简易自制的磁化设备对高速钢刀具进行预磁处理,第一,研究磁化参数对刀具表面的洛式硬度和显微组织的影响;第二,为了获得在复杂多变的工艺条件下最优的溅射镀膜参数,进行在不同镀膜参数条件下溅射镀膜TiN膜层的实验。在基体预磁化的基础上,再重新离子溅射镀膜,,然后在其复合表面基体部位进行实验研究,研究刀具在预磁处理的基础上溅射镀膜的表面摩擦磨损性能和显微组织的变化。在本次正交试验所取的溅射离子参数范围内,通过实验得出提升W6Mo5Cr4V2高速钢刀具膜层结合力的最优化工艺参数为基体负偏压80V,氮气分压0.25Pa,沉积时间60min,沉积温度250℃,弧电流65A。利用金相显微镜观察高速钢材料的组织形貌,通过切削试验来探究刀具复合处理后钻削性能得到提升的机理。试验结果表明:高速钢刀具经过预先磁化处理后对其减少摩擦磨损有很大的影响,而且对于经过预磁镀膜复合后的刀具硬度也有很大的提升,在本试验中,在磁化处理参数为15Hz时,刀具磨损量最少。在高速钢钻头钻削45#钢试验中,经过磁化镀膜复合处理后的钻头刀具在加工工件时的表面质量和未处理后的表面质量相比有很大的优化,工件表面粗糙度降低幅度为26.5%42.2%,且经过复合处理过的钻头对工件表面质量有较大的变化,实验中设置实验工艺参数为磁场频率10Hz,磁化时间为30s;基体负偏压80V,氮气分压0.25Pa,沉积时间60min,沉积温度250℃,弧电流65A时,工件表面质量最好。
二、脉冲磁化处理对刀具耐磨性能影响的试验(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、脉冲磁化处理对刀具耐磨性能影响的试验(论文提纲范文)
(1)脉冲磁处理对齿轮钢接触疲劳性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 强磁场技术的发展现状 |
1.3 强磁场的分类 |
1.3.1 稳态强磁场 |
1.3.2 脉冲强磁场 |
1.4 脉冲磁处理对金属的影响 |
1.5 本课题研究内容 |
2 实验材料及设备 |
2.1 实验材料 |
2.2 脉冲磁处理试验机搭建 |
2.2.1 试验机指标参数 |
2.2.2 电源系统设计 |
2.2.3 磁体设计 |
2.2.4 试验机搭建 |
2.3 滚动接触疲劳试验机 |
2.4 分析测试设备 |
2.5 本章小结 |
3 脉冲磁处理多物理场仿真 |
3.1 脉冲磁场系统模型 |
3.1.1 电磁模型 |
3.1.2 磁热力耦合模型 |
3.2 仿真建模及参数确定 |
3.3 仿真结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 脉冲磁处理对20Cr2Ni4A微观组织的影响 |
4.1 试验参数设计 |
4.2 脉冲磁处理试验 |
4.3 脉冲磁处理对晶粒的影响 |
4.4 脉冲磁处理对析出物的影响 |
4.5 脉冲磁处理对位错的影响 |
4.6 脉冲磁处理对磁畴的影响 |
4.7 本章小结 |
5 脉冲磁处理对20Cr2Ni4A接触疲劳寿命的影响 |
5.1 滚动接触疲劳试验结果分析 |
5.1.1 同一应力循环次数下抗疲劳性能 |
5.1.2 同一载荷下滚动接触疲劳寿命 |
5.2 滚动接触疲劳寿命的提升机理研究 |
5.2.1 硬度的影响 |
5.2.2 残余应力的影响 |
5.2.3 磁致伸缩的影响 |
5.2.4 位错的影响 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)脉冲磁场对YG8硬质合金组织及性能的影响(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 设备及材料 |
1.2 实验过程 |
2 结果及分析 |
2.1 磁场处理对YG8硬质合金位错的影响 |
2.2 磁场强度对硬质合金物理力学性能的影响 |
2.3 磁场强度对硬质合金刀具切削性能的影响 |
2.4 切削刀具磨损形貌及机制 |
3 结 论 |
(3)电磁强化处理YT15硬质合金刀具车削40Cr钢工艺参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源与背景及研究意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题背景及研究意义 |
1.2 硬质合金发展介绍 |
1.2.1 硬质合金介绍 |
1.2.2 硬质合金国内外研究现状 |
1.3 刀具外场处理技术国内外研究现状 |
1.3.1 电场处理技术的研究现状 |
1.3.2 磁场处理技术的研究现状 |
1.3.3 电磁场处理技术的研究现状 |
1.4 研究内容及其结构安排 |
2 实验方案与检测手段 |
2.1 实验材料与刀具 |
2.1.1 刀片试样 |
2.1.2 工件材料 |
2.2 电磁处理设备 |
2.3 车削实验平台 |
2.4 本章小结 |
3 硬质合金刀具脉冲电磁外场处理及参数优化 |
3.1 刀具磨损形式及评判标准 |
3.2 电磁耦合仿真分析 |
3.2.1 comsol仿真软件介绍 |
3.2.2 基于comsol软件的电磁仿真过程与分析 |
3.3 数据处理与试验设计 |
3.3.1 数据处理平台 |
3.3.2 正交试验设计 |
3.4 实验结论与分析 |
3.4.1 刀具切削力及磨损分析 |
3.4.2 极差分析与电磁处理参数优选 |
3.5 本章小结 |
4 电磁耦合处理刀具经验模型修正及工艺参数优化 |
4.1 预测目标选择与介绍 |
4.1.1 刀具切削力 |
4.1.2 刀具表面摩擦系数 |
4.2 刀具经验模型 |
4.2.1 实验方案设计与结果 |
4.2.2 切削力工艺参数经验模型 |
4.2.3 基于MATLAB的切削力回归经验模型 |
4.2.4 传统切削力模型前后对比分析 |
4.3 脉冲电磁处理切削模型工艺参数优化 |
4.3.1 优化算法简介 |
4.3.2 目标函数及约束条件 |
4.3.3 工艺参数优化结果 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
作者在读期间科研成果简介 |
致谢 |
(4)电磁耦合处理强化YG8硬质合金刀具车削TC4钛合金磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题来源与背景及研究意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题背景及研究意义 |
1.2 硬质合金刀具发展与现状 |
1.2.1 典型硬质合金的分类与用途 |
1.2.2 常见刀具强化技术概况 |
1.3 钛合金研究现状 |
1.3.1 钛合金的性能及用途 |
1.3.2 钛合金的切削加工性能 |
1.3.3 钛合金辅助切削加工技术概况 |
1.4 电磁耦合处理技术研究现状 |
1.4.1 电场处理研究现状 |
1.4.2 磁场处理研究现状 |
1.4.3 电磁耦合处理技术发展现状 |
1.5 本文主要研究内容及思路 |
2 实验方法与检测手段 |
2.1 电磁耦合处理实验 |
2.1.1 电磁处理系统 |
2.1.2 电磁处理实验方案 |
2.2 车削试验方案 |
2.2.1 机床、刀具与工件 |
2.2.2 加工方案的确定 |
2.2.3 切削力信号采集 |
2.2.4 切削温度信号采集 |
2.2.5 刀具磨损量采集 |
2.3 检测手段 |
2.3.1 刀具显微硬度与断裂韧性 |
2.3.2 刀具导热系数 |
2.3.3 摩擦系数 |
2.3.4 微观检测 |
2.3.5 工件表面粗糙度 |
3 电磁耦合处理对刀具切削行为的影响 |
3.1 刀具耐用度 |
3.2 切削力 |
3.3 切削热 |
3.3.1 切削温度仿真 |
3.3.2 切削温度实验 |
3.4 表面粗糙度 |
3.5 本章小结 |
4 电磁耦合处理对刀具理化性能的影响 |
4.1 力学性能影响 |
4.2 摩擦系数影响 |
4.2.1 后刀面“刀具-工件”摩擦系数 |
4.2.2 前刀面“刀具-切屑”摩擦系数 |
4.3 导热性能 |
4.3.1 传热理论分析 |
4.3.2 切削传热仿真 |
4.4 抗氧化性能 |
4.5 本章小结 |
5 电磁耦合处理对刀具磨损性能的影响 |
5.1 刀具磨损形式分析 |
5.2 刀具磨损性能分析 |
5.2.1 粘结磨损 |
5.2.2 扩散磨损 |
5.2.3 氧化磨损 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在读期间科研成果简介 |
致谢 |
(5)钛合金铣削加工电磁强化刀具耐用度研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 电磁强化刀具磨损试验 |
3 刀具磨损规律及机理分析 |
4 基于切削弯矩的刀具耐用度评估 |
5 结语 |
(6)基于超滑原理的新型切削液配制及其减摩抗磨性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 绿色水基全合成切削液 |
1.2.1 水基全合成切削液的作用 |
1.2.2 水基全合成切削液的组分 |
1.2.3 水基全合成切削液的添加剂研究现状 |
1.3 摩擦学超滑原理的分析与应用 |
1.3.1 摩擦学超滑现象介绍 |
1.3.2 酸与醇超滑体系在切削领域的应用 |
1.3.3 超滑分子有序排列在切削领域的应用 |
1.4 课题来源与主要研究内容 |
1.5 课题研究意义 |
第2章 基于超滑原理的润滑添加剂摩擦学特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 摩擦学试验研究 |
2.2.1 摩擦学试验设备 |
2.2.2 摩擦学试验材料 |
2.2.3 实验方案 |
2.3 摩擦学试验结果 |
2.3.1 不同溶液的减摩性能对比研究 |
2.3.2 不同溶液的抗磨性能对比研究 |
2.3.3 添加剂含量对减摩性能的影响 |
2.3.4 添加剂含量对润滑稳定性的影响 |
2.3.5 添加剂含量对抗磨性能的影响 |
2.3.6 添加剂含量对磨痕形貌的影响 |
2.4 分析与讨论 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于新型润滑添加剂的切削液配制及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 铣削试验研究 |
3.2.1 铣削试验设备 |
3.2.2 铣削试验材料 |
3.2.3 铣削试验方案 |
3.3 铣削试验结果 |
3.3.1 不同切削液的铣削力 |
3.3.2 不同切削液的铣削温度 |
3.3.3 不同切削液的表面粗糙度 |
3.3.4 不同切削液的铣削比能 |
3.3.5 不同切削液的摩擦系数 |
3.3.6 不同切削液的频域特性 |
3.3.7 不同切削液的表面形貌 |
3.4 分析与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 面向分子有序排列的新型切削液磁化系统设计及其作用机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 磁化试验研究 |
4.2.1 磁化试验设备 |
4.2.2 磁化试验材料 |
4.2.3 磁化试验方案 |
4.3 不同磁场强度下磁化处理对切削液的影响 |
4.3.1 不同磁场强度下的铣削力与铣削温度 |
4.3.2 不同磁场强度下的铣削比能 |
4.3.3 不同磁场强度下的摩擦系数 |
4.3.4 不同磁场强度下的粗糙度 |
4.3.5 不同磁场强度下的表面形貌 |
4.4 不同磁化时长下磁化处理对切削液的影响 |
4.4.1 不同磁化时长下的铣削力与铣削温度 |
4.4.2 不同磁化时长下的铣削比能 |
4.4.3 不同磁化时长下的摩擦系数 |
4.4.4 不同磁化时长下的粗糙度 |
4.4.5 不同磁化时长下的表面形貌 |
4.5 不同切削液温度下磁化处理对切削液的影响 |
4.5.1 不同切削液温度下的铣削力与铣削温度 |
4.5.2 不同切削液温度下的铣削比能 |
4.5.3 不同切削液温度下的摩擦系数 |
4.5.4 不同切削液温度下的粗糙度 |
4.5.5 不同切削液温度下的表面形貌 |
4.6 分析与讨论 |
4.7 本章小结 |
第5章 新型切削液的铣削过程加工参数优化 |
5.1 引言 |
5.2 加工参数优化试验研究 |
5.2.1 加工参数优化试验设备 |
5.2.2 加工参数优化试验材料 |
5.2.3 加工参数优化试验方案 |
5.3 主轴转速优化实验 |
5.3.1 不同主轴转速下的铣削力与铣削温度 |
5.3.2 不同主轴转速下的铣削比能 |
5.3.3 不同主轴转速下的摩擦系数 |
5.3.4 不同主轴转速下的粗糙度 |
5.3.5 不同主轴转速下的频域特性 |
5.3.6 不同主轴转速下的表面形貌 |
5.4 进给速度优化实验 |
5.4.1 不同进给速度下的铣削力与铣削温度 |
5.4.2 不同进给速度下的铣削比能 |
5.4.3 不同进给速度下的摩擦系数 |
5.4.4 不同进给速度下的粗糙度 |
5.4.5 不同进给速度下的频域特性 |
5.4.6 不同进给速度下的表面形貌 |
5.5 切削深度优化实验 |
5.5.1 不同切削深度下的铣削力与铣削温度 |
5.5.2 不同切削深度下的铣削比能 |
5.5.3 不同切削深度下的摩擦系数 |
5.5.4 不同切削深度下的粗糙度 |
5.5.5 不同切削深度下的频域特性 |
5.5.6 不同切削深度下的表面形貌 |
5.6 分析与讨论 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 创新点 |
6.2 结论 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
致谢 |
(7)刀具磁化处理技术及装置设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究的内容 |
第2章 刀具磁化处理装置设计 |
2.1 磁化处理提高刀具耐用度机理及主要影响因素 |
2.2 刀具磁化处理装置电路系统总体设计 |
2.3 磁化处理腔体的设计 |
2.4 程控变频电源的设计 |
2.4.1 输入滤波电路的设计 |
2.4.2 Buck型全桥AC-DC转换电路的设计 |
2.4.3 全桥电压型DC-AC转换电路的设计 |
2.4.4 程控变频电源反馈电路的设计 |
2.4.5 通讯接口 |
2.4.6 程控变频电源控制系统 |
2.5 核心控制系统及触摸屏 |
第3章 刀具磁化处理装置制作与试验方案设计 |
3.1 刀具磁化处理装置的制作 |
3.2 刀具磁化处理装置研制中技术问题及解决方法 |
3.2.1 刀具磁化处理腔室材料的选择 |
3.2.2 刀具磁化处理线圈的快速更换 |
3.2.3 刀具磁化处理装置内部的磁屏蔽 |
3.2.4 刀具磁化处理装置散热 |
3.3 刀具磁化处理装置参数测试与结果分析 |
3.4 正交优化试验 |
3.5 高速钢钻头正交试验的设计 |
第4章 实验结果与分析 |
4.1高速钢钻头正交实验 |
4.1.1 实验条件 |
4.1.2 实验结果与分析 |
第5章 结论 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(8)交流磁场强化处理硬质合金刀具性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 刀具的失效机理 |
1.3 磁化处理技术的研究现状及应用进展 |
1.3.1 磁化处理影响材料力学性能研究概况 |
1.3.2 磁化处理应用于摩擦学领域的研究概况 |
1.3.3 磁化处理应用于金属切削领域的研究概况 |
1.4 课题研究内容 |
第二章 硬质合金刀具交流磁场强化处理研究基础与方案 |
2.1 磁化基础理论 |
2.2 实验材料 |
2.3 实验设备 |
2.3.1 磁化装置及工作原理 |
2.3.2 其它设备的选择 |
2.4 试样分析与处理方案 |
2.5 本章小结 |
第三章 磁化处理对硬质合金材料金相组织和力学性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 交流磁场强化处理 |
3.2.2 制备金相 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 磁化处理对硬质合金试样表面硬度的影响 |
3.3.2 磁化处理对硬质合金材料金相组织的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 磁化处理对硬质合金刀具摩擦磨损影响 |
4.1 引言 |
4.2 试验过程 |
4.2.1 试验方案设计 |
4.2.2 摩擦磨损试验 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 磁化处理对硬质合金摩擦特性的影响 |
4.3.2 磁化处理对硬质合金摩擦磨损的影响 |
4.3.3 磁化处理硬质合金试样磨损表面形貌分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 磁化处理对硬质合金刀具铣削性能影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方案设计 |
5.3 磁化处理硬质合金铣刀铣削力研究 |
5.3.1 磁化处理硬质合金铣刀加工铁磁性材料时铣削力研究 |
5.3.2 磁化处理硬质合金铣刀加工顺磁性材料时铣削力研究 |
5.4 磁化处理硬质合金刀具磨损机理研究 |
5.4.1 硬质合金铣刀加工铁磁性材料的刀具磨损机理 |
5.4.2 硬质合金铣刀加工顺磁性材料的刀具磨损机理 |
5.5 磁化处理对硬质合金铣刀加工工件表面质量的影响 |
5.5.1 磁化处理对加工铁磁性材料表面粗糙度的影响 |
5.5.2 磁化处理对加工顺磁性材料表面粗糙度的影响 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)脉冲磁场处理对20Cr2Ni4A材料力学性能与疲劳寿命的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 铁磁性材料的磁化过程概述 |
1.3 磁处理技术的研究概况 |
1.4 脉冲磁处理对材料性能的研究概况 |
1.4.1 脉冲磁场关于残余应力的研究概况 |
1.4.2 脉冲磁场关于疲劳寿命的研究概况 |
1.5 研究目的与内容 |
第2章 脉冲磁处理试验机搭建 |
2.1 试验机设计要求 |
2.2 试验机设计方案 |
2.3 原理样机与仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 脉冲磁处理对20Cr2Ni4A微观组织的影响 |
3.1 实验材料和试验工艺 |
3.1.1 20Cr2Ni4A材料 |
3.1.2 实验方案 |
3.2 脉冲磁处理对材料磁畴的影响 |
3.3 脉冲磁处理对材料位错的影响 |
3.3.1 材料位错组织的观察 |
3.3.2 材料位错密度的计算 |
3.4 本章小结 |
第4章 脉冲磁处理对20Cr2Ni4A力学性能的影响 |
4.0 实验材料和试验工艺 |
4.0.1 实验材料准备 |
4.0.2 实验方案 |
4.1 脉冲磁处理对硬度的影响 |
4.2 脉冲磁处理对残余应力的影响 |
4.3 脉冲磁处理对屈服强度的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 脉冲磁处理对20Cr2Ni4A疲劳寿命的影响 |
5.1 脉冲磁处理对材料三点弯曲疲劳寿命的影响 |
5.1.1 实验材料准备 |
5.1.2 实验方案 |
5.1.3 实验结果 |
5.2 脉冲磁处理对材料拉压疲劳寿命的影响 |
5.2.1 实验材料准备 |
5.2.2 实验方案 |
5.2.3 实验结果 |
5.3 脉冲磁处理对齿轮弯曲疲劳寿命的影响 |
5.3.1 实验材料准备 |
5.3.2 实验方案 |
5.3.3 试验齿轮齿根应力计算 |
5.3.4 实验结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
个人简介 |
攻读硕士期间研究成果 |
(10)磁化—离子溅射复合技术强化高速钢刀具性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 本课题研究背景及目的和意义 |
1.2 高速钢刀具切削的磨损形态 |
1.2.1 摩擦磨损 |
1.3 磁场对金属材料摩擦学性能的影响研究现状 |
1.3.1 磁场强化高速钢刀具的国内外研究现状 |
1.4 离子溅射技术的应用 |
1.4.1 离子溅射技术在强化零部件的应用 |
1.4.2 离子溅射技术的优点 |
1.5 本论文的主要研究内容 |
第二章 实验材料和设备与研究方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备及原理 |
2.2.1 磁化处理装置及工作原理 |
2.2.2 离子镀膜工作原理 |
2.3 实验工艺方案 |
2.4 实验结果表征方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 交变磁场对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具硬度的影响 |
3.1 试验设计 |
3.2 试验结果 |
3.3 磁化机理分析 |
3.4 结论 |
第四章 正交试验法对高速钢刀具溅射离子TiN涂层的优化设计 |
4.1 实验过程 |
4.1.1 试验参数设计 |
4.1.2 试验结果及分析 |
4.1.3 基体负偏压对处理效果的影响 |
4.1.4 氮气分压对处理效果的影响 |
4.1.5 沉积时间对处理效果的影响 |
4.1.6 沉积温度对处理效果的影响 |
4.1.7 弧电流对处理效果的影响 |
4.2 本章小结 |
第五章 基于在预先磁化W6Mo5Cr4V2高速钢基体上离子溅射的影响 |
5.1 实验过程 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 基体硬度的变化情况 |
5.2.2 磨损量的变化情况 |
5.2.3 基体预磁处理镀膜后对膜层金相组织的影响 |
5.2.4 磨痕及磨面形貌 |
5.3 本章小结 |
第六章 复合强化高速钢刀具的性能及切削质量的机理研究 |
6.1 前言 |
6.2 试验设备与试验方法 |
6.2.1 试验设备及材料 |
6.2.2 试验方法 |
6.3 试验结果 |
6.3.1 刀具处理条件对工件表面质量的影响 |
6.3.2 钻削刀具的耐磨性能 |
6.4 高速钢钻头刀具钻削的磨损机理 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、脉冲磁化处理对刀具耐磨性能影响的试验(论文参考文献)
- [1]脉冲磁处理对齿轮钢接触疲劳性能影响研究[D]. 方重阳. 西安理工大学, 2021
- [2]脉冲磁场对YG8硬质合金组织及性能的影响[J]. 韦辽. 稀有金属与硬质合金, 2021(03)
- [3]电磁强化处理YT15硬质合金刀具车削40Cr钢工艺参数优化研究[D]. 王滔. 四川大学, 2021(02)
- [4]电磁耦合处理强化YG8硬质合金刀具车削TC4钛合金磨损性能研究[D]. 王黎. 四川大学, 2021(02)
- [5]钛合金铣削加工电磁强化刀具耐用度研究[J]. 姜振喜,宋戈,王伟,赵中刚,李卫东,张洪近. 工具技术, 2021(03)
- [6]基于超滑原理的新型切削液配制及其减摩抗磨性能研究[D]. 侯铄. 青岛理工大学, 2019(02)
- [7]刀具磁化处理技术及装置设计[D]. 吕洪旭. 长春工业大学, 2019(09)
- [8]交流磁场强化处理硬质合金刀具性能研究[D]. 宗超. 江西理工大学, 2019(12)
- [9]脉冲磁场处理对20Cr2Ni4A材料力学性能与疲劳寿命的影响[D]. 邵泉. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [10]磁化—离子溅射复合技术强化高速钢刀具性能的研究[D]. 赵海生. 江西理工大学, 2018(07)