面向材料的超精密金刚石切削加工机理

摘要：采用超精密单点金刚石切削加工技术制备超光滑表面在国防尖端和航空航天等领域具有重要应用. 当前缺乏对超精密加工机理的理解, 极大地制约着超精密加工技术的提高. 金刚石切削加工是一个刀具与材料高度耦合的过程, 工件材料的性能对加工结果具有重要影响. 本文研究了具有不同属性和微结构的典型材料超光滑表面的金刚石切削加工机理: (1) 研究了多晶金属铜金刚石切削加工中的非均质特性, 重点关注了晶界对表面创成的影响机制及其抑制策略; (2) 研究了单晶硅和单晶碳化硅金刚石切削加工中的脆塑转变机理, 重点关注了超声椭圆振动辅助切削加工技术对硬脆材料延性加工性能的提升; (3) 研究了反应烧结碳化硅和铝基碳化硅金刚石切削加工中的各相材料协同加工变形机制, 重点关注了振动辅助和切削路径对复合材料表面创成的影响规律. 本文的研究成果为不同材料超光滑表面的超精密金刚石切削加工创成提供了理论依据.

机械 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 221 浏览

辊弯成形技术研究现状与发展趋势

摘要：辊弯成形是一种节材、节能、高效的金属板材成形工艺，在建筑行业、汽车制造、轨道交通等诸多领域得到了广泛应用。目前辊弯成形技术以传统等截面形状的产品生产与研究为主，但工业4.0的到来对辊弯成形的未来发展提出了新的要求与趋势，为提高辊弯成形适用范围，满足更高的产品要求，变截面柔性辊弯成形、热辊弯成形等技术得到发展与研究；更加高效、精密、灵活的辊弯成形设备也随着前沿技术的深入研究应运而生。对辊弯成形技术的理论研究、工艺研究、前沿技术、装备发展以及智能制造方面进行国内外研究与发展现状综述，并提出了辊弯成形近年来在各应用领域的前沿进展，指出未来辊弯成形关键问题与突破点

机械 2026年03月18日 1 点赞 0 评论 22 浏览

中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展

摘要: 1994以来的30年, 在国家重大需求的强劲牵引下, 我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就, 研制出一大批世界第一的成形装备, 实现了三大技术跨越, 形成了规模最大的研究队伍, 我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列, 多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果, 并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献, 分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高” 五大发展趋势进行了展望。

机械 2024年11月07日 1 点赞 0 评论 574 浏览

金刚石切削单晶镍纳米表面生成机理研究

摘要:为研究单晶镍超精密切削加工表面生成机理,建立了金刚石切削单晶镍分子动力学仿真模型,通过结果分析得到不同参数对单晶镍纳米加工的影响;对单晶镍工件进行金刚石切削实验,采用白光干涉仪和扫描电子显微镜对切削表面和切屑形态进行表征,从理论和实验两方面对单晶镍切削加工工艺参数进行优化.研究结果表明:切削深度在一定范围内与单晶镍表面质量成正相关;刀具负前角有利于提高表面质量,但会带来毛刺;单晶镍在金刚石切削过程中未发生非晶化,位错类型以Shockley位错为主导,共存少量的Hirth、StairＧrod和Frank位错,(１１０)晶面的[１－１０]晶向亚表面损伤最小,为最佳加工晶向.研究结果可为优化单晶镍的超精密加工工艺及提高加工精度提供一定参考.

机械 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 57 浏览

齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用

摘要: 齿轮是传动系统的核心基础件, 被广泛应用于机械、汽车、航空航天装备等领域。齿轮传统制造技术为切削加工,其材料利用率低、加工周期长, 特别是金属流线切断, 损害齿轮性能, 无法满足高端装备发展需求。齿轮精密塑性成形制造技术具有节能、节材、高效和优质等特点, 是高性能齿轮技术发展方向。阐述了齿轮精密塑性成形理论方法, 分析了国内外圆锥直齿轮、圆柱直齿轮和圆柱螺旋/ 斜齿轮精密成形技术特点; 介绍了齿轮精密成形典型装备及产线, 总结了齿轮无切削摆辗精密成形和锻造精密成形应用情况。此外, 展示了圆锥螺旋齿轮多自由度包络成形和非圆齿轮锻造成形新方法, 为高性能齿轮无切削成形制造技术装备研究与应用提供了参考。

机械 2024年11月08日 1 点赞 0 评论 267 浏览

塑料齿轮传动高承载技术发展与应用

摘要:围绕塑料齿轮承载能力及在动力传动领域应用的问题,介绍了塑料齿轮的失效形式与承载能力,给出了目前的材料与工艺水平下塑料齿轮承载的基础数据,从新材料应用、润滑等工况条件改善、材料结构工况协同设计等方面阐述了提高塑料齿轮承载能力的措施,介绍了高承载塑料齿轮在汽车发动机传动、轻型车辆主传动、小型航发附件机匣传动等动力传动场景的应用实践和潜力。

机械 2026年02月25日 1 点赞 0 评论 35 浏览

搅拌摩擦焊接与加工技术进展

摘要：搅拌摩擦焊接技术（Friction Stir Welding）自上世纪90 年代发明以来，迅速在航空、航天、船舶、轨道交通等领域得到了广泛关注和应用，成为21 世纪影响最为深远的焊接技术之一。近年来，以搅拌摩擦加工/增材制造（Friction Stir Processing/Additive Manufacturing）为代表的一系列固相加工技术进一步丰富了搅拌摩擦的技术内涵。本文主要介绍了搅拌摩擦焊接和加工技术的研究进展，结合近年国内取得的技术突破和装备发展现状，探讨了理论和工程应用面临的技术挑战及其未来的发展方向。

机械 2026年01月22日 1 点赞 0 评论 64 浏览

矿用液压支架用耐蚀钢的研发

摘要:为解决矿井液压支架用钢由于服役环境复杂经常出现腐蚀的问题,设计开发了矿井液压支架用耐蚀钢,同时对其轧制及热处理工艺、组织性能、腐蚀行为等进行了研究。结果表明:采用中C,低P、S,复合添加Cr、Ni、Cu的化学成分设计,研发的Cr+Ni+Cu系耐蚀钢经模拟轧制、在线淬火后,在530℃保温1h进行回火,组织为回火马氏体,力学性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1023、911MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为15%、55.9%,强度及塑韧性均满足国标要求且均较目前矿井用钢27SiMn有所提升;随着回火温度升高,实验钢中位错密度降低,强度逐渐下降,组织发生回复,马氏体板条边界变得模糊,带状结构消失,部分板条发生合并,尺寸变宽,由板条结构转变为块状,导致大角度晶界数量增多,塑韧性呈上升趋势;随着腐蚀的进行,实验钢腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定,经240h全浸腐蚀(碱性盐溶液)后,实验钢的年腐蚀速率为0.401mm/a,相较于对比钢降低了40%,耐腐蚀性能良好;实验钢锈层主要为Fe(CrO4)OH,致密稳定,减少了溶液与基体的接触,提高了锈层对基体的保护能力。

机械 2025年12月03日 1 点赞 0 评论 95 浏览

内燃机活塞环材料及表面处理技术研究现状与发展趋势

摘要：活塞环是内燃机中重要的零部件之一，该部件的摩擦损耗占内燃机总摩擦损失的26%。因此，活塞环材料的选用及其表面处理研究对于优化提升内燃机性能、延长服役寿命具有重要意义。简单介绍并总结了内燃机活塞环常用材料及其发展趋势，详细综述了激光表面织构技术、表面涂层技术以及表面复合技术在内燃机活塞环减摩抗磨方面的研究和应用现状。其中，激光表面织构技术（LST）可起到接纳磨屑、保持油膜等作用，从而降低活塞环表面摩擦和磨损，但由于织构形貌和几何参数特征对摩擦学性能的影响较为复杂，仍需结合实际工况进一步研究并优化。以镀铬、热喷涂、气相沉积及激光熔覆为代表的涂层技术也常用于活塞环的表面强化处理，但涂层材料种类繁多，难以形成统一的行业标准进而规模应用。此外，通过合理复合多种表面处理技术，比如微弧氧化与电泳沉积复合、超声滚压与离子渗氮技术复合、磁控溅射和低温离子渗硫复合等，可实现优势互补、发挥协同作用，有效改善接触表面的摩擦性能，为活塞环的减摩增寿研究开拓了新的思路。最后对未来活塞环材料开发应用及其减摩抗磨方面的研究发展进行了展望。

机械 2024年11月11日 1 点赞 0 评论 338 浏览

仿生微纳结构减阻表面及其制造技术研究综述

摘要：减阻表面在航空、航天、航海等众多领域因发挥着减少能耗的重要作用而受到越来越多的关注，如何实现高效减阻具有重要意义。自然界中的动植物经过上亿年的自然选择形成了许多具有低阻特性的表皮结构，模仿鲨鱼等低阻生物制备的仿生微纳结构表面为高效减阻提供了新思路。本综述系统总结了仿生微纳结构减阻表面的研究进展，梳理了鲨鱼和其他鱼类启发的减阻表面的形貌特征及减阻机制，阐述了高能束流加工技术、表面刻蚀加工技术、超精密机械加工技术、3D打印技术、生物复制成形技术等减阻表面的制造技术，并简述了现有仿生减阻表面在航天、体育赛事、管道输送等方面的实际应用情况。最后，基于研究进展、制造技术和实际应用的分析，总结了仿生微纳结构减阻表面的突出优势，并凝练了仿生微纳结构减阻表面制造技术所面临的现状和挑战。

机械 2026年03月19日 1 点赞 0 评论 20 浏览