检索结果-南通市图书馆

Zr-Ti-B-N刀具涂层在600℃恒温过程的演变研究

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工具技术 2024年第4期58卷 31-36页

作者：欧阳柳刘艳梅许人仁王重阳范其香曹凤婷王铁钢天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津市300222

评估Zr-Ti-B-N刀具涂层在600℃下的耐热能力,研究不同热处理时间对涂层结构和性能的影响规律。采用高功率脉冲磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合技术制备Zr-Ti-B-N涂层,利用高温马弗炉对涂层进行热处理,借助纳米压痕仪、高温摩擦磨损试验... 详细信息

评估Zr-Ti-B-N刀具涂层在600℃下的耐热能力,研究不同热处理时间对涂层结构和性能的影响规律。采用高功率脉冲磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合技术制备Zr-Ti-B-N涂层,利用高温马弗炉对涂层进行热处理,借助纳米压痕仪、高温摩擦磨损试验机测试热处理后Zr-Ti-B-N涂层的力学性能、摩擦学性能。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对热处理前后Zr-Ti-B-N涂层的微观结构进行表征,在高温环境下,不同热处理时间对涂层的力学性能、摩擦学性能和微观结构有显著影响。结果证明,在600℃的大气环境下,经1h热处理后,涂层的综合性能稳定,涂层硬度为23.7GPa,临界载荷为31.7N;经2h热处理后,晶粒尺寸逐渐增大,柱状晶结构变得明显,涂层硬度开始下降;经3h热处理后,涂层表面出现明显的氧化膜,晶粒尺寸增大了27.0%,摩擦系数降到最低,为0.66,临界载荷未发生明显变化。

关键词： Zr-Ti-B-N涂层耐热能力力学性能摩擦学性能

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大行程解耦微定位平台的设计与研究

压电与声光 2024年

作者：胡高峰逯俊体贾传明戚厚军天津职业技术师范大学机械工程学院天津市高速切削与精密加工重点实验室

针对目前研制的微定位平台行程小及耦合误差大等问题,该文提出了一种由压电作动器(PEA)驱动的二自由度微定位平台,设计了由二级杠杆放大机构和Scott-Russell机构串联组成的三级位移放大器,以扩大工作行程,采用平行轴式直圆型柔性铰链与... 详细信息

针对目前研制的微定位平台行程小及耦合误差大等问题,该文提出了一种由压电作动器(PEA)驱动的二自由度微定位平台,设计了由二级杠杆放大机构和Scott-Russell机构串联组成的三级位移放大器,以扩大工作行程,采用平行轴式直圆型柔性铰链与并联构型的双复合式平行移动副消除运动耦合误差。最后通过有限元仿真和实验对平台性能进行了分析与测试。结果表明,该文设计的微定位平台工作行程超过170μm×170μm,耦合误差小于1.2%,位移分辨率可达5 nm,信号跟踪误差最大为2.16%,验证了微定位平台的定位精度和模型的正确性。

关键词：微定位平台柔性机构解耦XY平台运动耦合误差性能测试

基于CiteSpace的薄壁件加工研究进展与趋势分析

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天津职业技术师范大学学报 2024年第1期34卷 8-14页

作者：詹奇云李占杰林怀鑫张丹丹刘潇王光余天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点试验室天津300222

为了宏观掌握和挖掘薄壁件加工领域的研究动态、热点及前沿趋势,采用文献计量与知识图谱分析方法,以中国知网为检索平台梳理了2010-2022年关于薄壁件加工的研究成果,运用可视化分析软件CiteSpace对该领域的文献数据进行了发文量统计、... 详细信息

为了宏观掌握和挖掘薄壁件加工领域的研究动态、热点及前沿趋势,采用文献计量与知识图谱分析方法,以中国知网为检索平台梳理了2010-2022年关于薄壁件加工的研究成果,运用可视化分析软件CiteSpace对该领域的文献数据进行了发文量统计、关键词共现、关键词的聚类/突现/时间线、发文核心作者的分析。通过分析结论并结合国内外薄壁件加工的研究,从薄壁件的加工参数优化、装夹方式优化、低温切削技术角度等归纳总结当下的最新研究进展,展望了薄壁件加工领域的发展前景。

关键词：薄壁件加工 CiteSpace 文献计量分析加工变形可视化分析

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压电驱动的快速刀具定位台自抗扰控制研究

制造技术与机床 2024年第4期 84-89页

作者：胡高峰逯俊体天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222

针对压电驱动器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,采用基于Prandtl-Ishlinskii的压电动态迟滞模型,实现了对刀具定位台的精确控制。实验分别采用逆模型前馈补偿控制和自抗扰控制方法对定位台控制系统进行测试,结果表明在单频输入信号下... 详细信息

针对压电驱动器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,采用基于Prandtl-Ishlinskii的压电动态迟滞模型,实现了对刀具定位台的精确控制。实验分别采用逆模型前馈补偿控制和自抗扰控制方法对定位台控制系统进行测试,结果表明在单频输入信号下,采用自抗扰控制算法的系统均方根误差较逆模型前馈控制下降了1.137~1.137 5μm;系统相对误差有明显下降。结论表明自抗扰控制成功减小了定位台的迟滞特性,提高了控制精度,较逆模型前馈补偿控制有更好的优越性。

关键词：快速刀具定位台 Prandtl-Ishlinskii模型跟踪控制迟滞逆模型自抗扰控制

镍基高温合金Al-Si涂层1000℃抗高温氧化性能和退化机制研究

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 509-519页

作者：马德政范其香王铁钢张超于昊君天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110061 中国船舶集团有限公司七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078

为研究Si对简单NiAl涂层抗高温氧化性能的影响规律,改变料浆中Si/(Si+Al)比值(8%、17%和30%,质量分数),制备了3种不同Si含量的改性NiAl涂层。采用XRD、SEM、EPMA等表征方法分析了简单NiAl涂层和3种Si改性NiAl涂层氧化前后的相结构和显... 详细信息

为研究Si对简单NiAl涂层抗高温氧化性能的影响规律,改变料浆中Si/(Si+Al)比值(8%、17%和30%,质量分数),制备了3种不同Si含量的改性NiAl涂层。采用XRD、SEM、EPMA等表征方法分析了简单NiAl涂层和3种Si改性NiAl涂层氧化前后的相结构和显微组织。结果表明:4种铝化物涂层主要相均为δ-Ni_(2)Al_(3)和β-NiAl相。Si以CrSi_(2)、Cr_(5)Si_(3)和Ni_(2)Si硅化物的形式存在于涂层表层。在1000℃氧化500h后,简单NiAl涂层具有最大的氧化增重为1.93mg·cm^(-2),而Si/(Si+Al)比值为8%的Si改性NiAl涂层具有最小的氧化增重。在NiAl涂层中掺杂Si可促进α-Al_(2)O_(3)膜的形成,通过形成硅化物减少难熔金属元素向涂层表面扩散,改善氧化膜表面质量,降低氧化速率。但是掺杂过量的Si会降低涂层表层Al含量,使涂层在氧化后期出现β相不足的问题,无法维持表面Al的选择性氧化。因此,当料浆中Si/(Si+Al)为8%,涂层表面Si含量为9.6%时,具有最高的抗高温氧化性能。

关键词：料浆法 Al-Si涂层高温氧化组织结构

基于表面粗糙度和反射率多目标优化的6061铝合金超精密车削工艺研究

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表面技术 2024年第12期53卷 193-206页

作者：王光余靳刚李占杰谭辉詹奇云林怀鑫王晓然天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 天津航天机电设备研究所天津300301

目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超... 详细信息

目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超精密车削正交试验,研究了切削工艺参数(主轴转速、进给速度、背吃刀量、刀尖半径)对6061铝合金滚压件表面粗糙度及表面光学反射率的影响规律。最后,采用灰色关联分析方法,将多个工艺目标参数优化问题转化为单目标的灰色关联度优化问题,通过超精密车削试验对优化结果进行验证。结果主轴转速对表面粗糙度Ra和Sa的影响最显著,其次是刀尖半径和背吃刀量,进给速度的影响最小;工艺参数对可见光波段和中红外光波段反射率的影响程度与表面粗糙度一致,各参数按对近红外光波段反射率影响程度由大到小的顺序依次为背吃刀量、刀尖半径、进给速度、主轴转速;通过灰色关联分析获得优化工艺参数组合为主轴转速3000 r/min、进给速度10 mm/min、背吃刀量5μm、刀尖半径0.5 mm,此时对应的表面粗糙度R_(a)和S_(a)分别为2.162 nm和7.855 nm,可见光、近红外光、中红外光波段反射率分别为88.892%、88.893%、97.788%。结论通过优化结果能够有效降低表面粗糙度、提升表面光学反射率,对制造高水平金属反射镜具有十分重要的现实意义和研究价值。

关键词：单点金刚石车削 6061铝合金正交试验表面粗糙度表面光学反射率灰色关联分析

Mo浓度渐变的AlCrMoSiN刀具涂层调控及切削性能

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中国有色金属学报 2024年

作者：张蕊刘艳梅朱建博许梦娇姜肃猛王铁钢天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室中国科学院金属研究所材料表面工程研究部

采用高功率脉冲磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合技术研制Mo浓度渐变的AlCrMoSiN梯度涂层，利用XRD、SEM和TEM、纳米压痕仪、划痕仪、高温摩擦试验机和立式加工中心对涂层微观结构和性能进行表征和测试。研究发现沿涂层生长方向，随着Mo... 详细信息

采用高功率脉冲磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合技术研制Mo浓度渐变的AlCrMoSiN梯度涂层，利用XRD、SEM和TEM、纳米压痕仪、划痕仪、高温摩擦试验机和立式加工中心对涂层微观结构和性能进行表征和测试。研究发现沿涂层生长方向，随着Mo浓度渐变速率的增加，涂层硬度和弹性模量逐渐增大；临界载荷、摩擦系数和磨损率略有下降。当CrMo靶溅射功率从0.4 kW线性增至1.2 kW时，制备的AlCrMoSiN梯度涂层(Coating C)硬度和弹性模量达到最大值，分别为23.8 GPa和317.7 GPa；临界载荷约57.3 N；摩擦系数和磨损率分别为0.51和2.20×10-8mm3·N-1·mm-1，此时涂层耐磨性能最佳。经干铣削淬硬模具钢(P20H)试验，AlCrMoSiN梯度涂层铣刀的使用寿命比AlCrSiN涂层铣刀提高24.1%，连续切削40 min时，其切削温度比AlCrSiN涂层铣刀低65.1 ℃。

关键词： AlCrMoSiN自润滑涂层高功率脉冲磁控溅射 Mo浓度渐变摩擦学行为切削性能

基于工况特征的高速插齿机静压主轴润滑特性研究

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组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 140-145页

作者：焦宇泽李栋戚厚军奚浩然邢侃天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 天津职业技术师范大学天津市高端智能数控机床工程研究中心天津300222 天津第一机床有限公司天津300385

针对高速插齿机静压主轴在实际工况特征下存在润滑特性不明晰的问题,以摩擦学和流体力学理论为基础,采用有限元仿真法建立不同受载状态下的静压主轴流体仿真模型及流固耦合模型,基于实际工况特征探究不同工况参数下静压主轴的润滑特性... 详细信息

针对高速插齿机静压主轴在实际工况特征下存在润滑特性不明晰的问题,以摩擦学和流体力学理论为基础,采用有限元仿真法建立不同受载状态下的静压主轴流体仿真模型及流固耦合模型,基于实际工况特征探究不同工况参数下静压主轴的润滑特性变化规律。结果表明,油膜承载力、主轴轴套变形量及黏性阻力随径向增大而增加,而油膜刚度则是随径向载荷增大先减小后增加。轴套最大变形位置随径向载荷增大而不同。在相同径向载荷下,主轴冲程速度对油膜承载力基本无影响而黏性阻力随冲程速度增大而增加。增大供油压力可显著提高静压主轴承载性能但轴套最大变形量也有明显增大,同时会改变油液流动方向进而加剧油膜黏性剪切应力集中现象,最终使得应力集中区域油膜破裂出现润滑失效现象。

关键词：流体机械高速静压主轴润滑特性工况特征

脉冲偏压占空比对电弧离子镀AlCrSiN涂层结构和性能的影响

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天津职业技术师范大学学报 2024年第1期34卷 1-7页

作者：白乌力吉刘艳梅张蕊王重阳许梦娇尹霜王铁钢天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222

为优化电弧离子镀AlCrSiN涂层的制备工艺,获得最佳的脉冲偏压占空比,采用全自动脉冲电弧离子镀技术,在不同脉冲偏压占空比下分别制备AlCrSiN涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、划痕仪、球-盘式摩擦磨损试验机等对涂层物... 详细信息

为优化电弧离子镀AlCrSiN涂层的制备工艺,获得最佳的脉冲偏压占空比,采用全自动脉冲电弧离子镀技术,在不同脉冲偏压占空比下分别制备AlCrSiN涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、划痕仪、球-盘式摩擦磨损试验机等对涂层物相组成、表面形貌、力学性能及摩擦学行为进行表征。结果表明:当脉冲偏压占空比从60%上升到80%时,制备的AlCrSiN涂层表面微坑缺陷和大颗粒数量逐渐减少,涂层结构变得更加致密;当脉冲偏压占空比增大到90%时,涂层表面粗糙度增加。当脉冲偏压占空比为70%时,AlCrSiN涂层硬度最高,约为11.35 GPa;当脉冲偏压占空比为80%时,涂层临界载荷Lc3达最大值98.5 N。当脉冲偏压占空比为80%时,涂层摩擦系数最低,约为0.50。涂层磨损率随脉冲偏压占空比增加,先上升后下降,当脉冲偏压占空比为60%时,制备的AlCrSiN涂层磨损率最低,约3.21×10^(-3)μm^(3)/(N·μm)。经比较,当脉冲偏压占空比为70%时,制备的涂层具有最佳的综合性能。

关键词：全自动电弧离子镀 AlCrSiN涂层脉冲偏压占空比微观结构力学性能摩擦性能