强化刃口大切宽高速精密硬切削加工性能及刀具健壮性设计研究

基本信息
批准号:51475125
项目类别:面上项目
资助金额:85.00
负责人:陈涛
学科分类:
依托单位:哈尔滨理工大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘广军,李茂月,王广越,李素燕,李凯,刘涛,韩邦鑫,杨锋
关键词:
强化刃口大切宽健壮性设计加工性能硬切削
结项摘要

Focusing on the urgent demand on machining efficiency improvement and controllable surface quality, this project proposes the machining-performance-controllable process of high-speed precision hard machining process with reinforced cutting edge and large cut width. The materials removal mechanism under adiabatic shear of high-speed precision hard machining process with reinforced cutting edge and large cut width will be studied. The mapping rules between the 3D shape of cutting edge and the cutting force and cutting heat will be built, and the microscopic structure evolution process and failure mechanism of the cutting edge will be revealed. To provide a quantitative reference for the application of high-speed precision hard cutting, the cutting performance predicting and evaluation method will be proposed for high-speed precision hard machining with reinforced cutting edge and large cut width. To promote machining performance of the tools and the performance stability under dynamic multivariate environment, the robust design method for high-speed hard machining tools with large cut width and cutting edge strengthening will be presented. This project can provide theoretical basis and practical tool technology of high-efficiency precision machining for high-speed hard machining, which has important theoretical significance and industrial value to the application of high-efficiency and high-performance machining technology for difficult-to-cut materials in equipment manufacturing industries.

本项目针对高效高性能硬切削技术的加工效率提升和表面质量可控的迫切需求,提出切削性能可控的刃口强化大切宽高速精密硬切削加工工艺。研究刃口强化大切宽高速精密硬切削绝热剪切行为下的材料去除机理;建立刃口三维形态与切削热和切削力的映射关系,揭示热力耦合作用下刀具刃口刃形微观组织结构演变过程和失效机制;研究刃口强化大切宽高速精密硬切削加工性能预测技术及其评价方法,为高速精密硬切削的实际应用提供可量化的参考;提出高速硬切削大切宽刀具及其刃口强化健壮性设计方法,提高刀具的切削性能和动态多变环境下的性能稳定性。本项目可为高速硬切削提供高效精密加工工艺的理论基础和实用化的刀具技术,对推进高效高性能难加工材料切削加工技术在装备制造行业的应用具有重要的理论意义和实用价值。

项目摘要

高效高性能刀具是高效切削、硬切削和绿色切削等先进切削工艺在生产中应用的重要保证。本项目针对高效高性能硬切削技术的加工效率提升和表面质量可控的迫切需求,以强化刃PCBN刀具设计及其切削加工性能为研究对象,开展了强化刃刀具设计制造、大切宽硬切削加工材料去除机理、刃口刃形保持性及加工表面质量等方面研究。提出了正弦和余弦等空间曲线强化刃PCBN刀具设计制造及检测方法,进行了强化刃PCBN刀具硬切削热力学特性研究,定量分析了切削力热沿切削刃的分布及其对切削刃的作用,获得了强化刃PCBN刀具切屑流动及形成机制。分析了强化刃刀具磨损形态的演变过程,阐明了切屑流动、热力载荷对刀具磨损的影响作用机制,揭示了强化刃刀具的磨损机理。提出了切削性能表征参数,获得了刃口形态和切削条件对加工表面三维形貌、加工表层微观结构特征和显微硬度影响规律。提出了响应曲面和有限元相结合的刃口强化健壮性设计方法,实现了双斜壁余弦强化刃刀具结构参数的优选,采用三维精密激光雕刻和喷砂处理相结合的方法,完成了所设计刀具微细结构制备,在此基础上还进行了双斜壁强化刃PCBN刀具切削性能验证和基于改进遗传算法的多目标综合优化。本项目所形成的强化刃刀具的设计制造理论和高效精密硬切削加工工艺对推进高硬难加工材料高效高性能切削加工技术在装备制造行业的应用具有重要的理论意义和实用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
5

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019

陈涛的其他基金

批准号:71373093
批准年份:2013
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81701932
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51678440
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30300323
批准年份:2003
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71363043
批准年份:2013
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11305061
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671095
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81870330
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:21302170
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61303073
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50908020
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41172050
批准年份:2011
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:41503116
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81573659
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:39770060
批准年份:1997
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
批准号:51575413
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:20974032
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:11701529
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51503152
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70801031
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39070588
批准年份:1990
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:51605148
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41572033
批准年份:2015
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:71673163
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:51005064
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11102047
批准年份:2011
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61601418
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:49571022
批准年份:1995
资助金额:9.50
项目类别:面上项目
批准号:21776208
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31801826
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:49774246
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:70503017
批准年份:2005
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30171074
批准年份:2001
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:11204236
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21774094
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81502523
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50975214
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:58977308
批准年份:1989
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:40702007
批准年份:2007
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51573203
批准年份:2015
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:51105262
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71172087
批准年份:2011
资助金额:32.20
项目类别:面上项目
批准号:50506014
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:79800028
批准年份:1998
资助金额:4.30
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70272060
批准年份:2002
资助金额:13.80
项目类别:面上项目
批准号:81560202
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50808139
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81173612
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:51773215
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81402963
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81873148
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81872351
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:61673287
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:70973062
批准年份:2009
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:81101198
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51903080
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100572
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809060
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50875007
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:61571146
批准年份:2015
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:51702269
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31671610
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51303195
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81060096
批准年份:2010
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:71373139
批准年份:2013
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81470143
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:30800590
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40774081
批准年份:2007
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:71073093
批准年份:2010
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:31371126
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21176182
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61202487
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21576191
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

硬旋铣加工刀具刃口非均匀钝化延寿机理及精准设计方法研究

批准号:51605414
批准年份:2016
负责人:宋树权
学科分类:E0509
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

高强高温合金高速小切宽断续切削振动和加工不稳定性分析及切削参数优化

批准号:51775279
批准年份:2017
负责人:杨文安
学科分类:E0510
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

用于高速切削难加工材料的微叠层复合刀具研究

批准号:51005136
批准年份:2010
负责人:邹斌
学科分类:E0509
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

刀具非对称刃口钝化机制与对切削性能影响的研究

批准号:51665007
批准年份:2016
负责人:赵雪峰
学科分类:E0509
资助金额:42.00
项目类别:地区科学基金项目