关键词： H13钢   电火花加工   表面完整性   白亮层   显微硬度   冲击功  

摘要： 对H13钢进行电火花加工,研究了电火花加工对其微观形貌、物相组成、残余应力、显微硬度和冲击性能的影响。结果表明:电火花加工后H13钢表面出现熔融颗粒、陨石坑、孔洞、微裂纹等缺陷,截面分为白亮层、热影响区、回火区和基体;白亮层中存在柱状晶、柱状树枝晶、等轴晶、共晶组织等,显微组织包括马氏体、残余奥氏体、Fe_(3)C、Fe_(7)C_(3)、(Cr,Fe)_(7)C_(3)、Fe_(0.3)Mn_(2.7)C等相;相比基体,白亮层中的碳元素和残余奥氏体含量增加;电火花加工后H13钢表层的残余应力和显微硬度均高于基体,且随着距表面距离增加,均先增大后减小,最大分别为575 MPa、647.3 HV;电火花加工后H13钢的冲击功比磨削加工后下降了35.56%,冲击断口出现大量撕裂棱,还有韧窝、解理面、大尺寸剥离面,为准解理断裂。

关键词： 超快光学   超快激光   密度泛函理论   电子激发   双温方程   分子动力学   流体力学   耦合模型  

摘要： 超快激光加工可以实现常规加工方式难以实现的高、精、尖、硬、难等加工,已成为精密精细制造技术的最佳选择。超快激光加工理论研究是超快激光微纳可控制造的基石,笔者着重介绍了超快激光作用下的电子动力学行为以及光子-电子-离子耦合过程中原子尺度的理论研究,探讨了目前针对超快激光加工的多物理场跨尺度耦合模型,分析了这些模型的仿真结果及局限性,总结了超快激光加工理论模型所面临的挑战,并对未来的研究重点进行了展望。

关键词： 激光加工机床   激光切割机   激光焊接机   激光打标机   切管机   水导激光   展品  

摘要： 一、概况据已有资料,激光加工类机床展商近30家,展品近50台。主要展品有激光切割机7台,激光切管机4台,激光精密加工机床15台(包括超快激光加工机床、水导激光、激光车床),以及激光打标机、激光增材和激光焊接机等。

关键词： 激光加工技术   机械制造   应用探索  

摘要： 激光加工作为一种新型的加工技术,在机械制造中发挥着极为重要的作用。针对我国激光加工技术应用过程中存在的设备不够先进,加工精度不足,技术融合度不高,激光介质散热性不足等问题,提出了相应改进策略,以突破激光加工技术在机械制造中的应用瓶颈,从整体上提升我国机械制造业的国际竞争力。

关键词： 增材制造   激光选区烧结   齿轮电极   电导率   电火花加工  

摘要： 针对利用铣削工艺制备电火花加工齿轮型腔的工具电极时存在制造柔性低和工艺流程复杂等问题,提出使用激光选区烧结(SLS)工艺制备铜齿轮电极。考虑到SLS制备的齿轮电极存在微观组织缺陷而导致其电导率较低,进而导致电火花加工性能较差的问题,通过热处理工艺来调节齿轮电极的电导率,并研究热处理参数对电导率及齿轮电极电火花加工性能的影响。结果表明:在不同参数热处理时,齿轮电极的电导率在9.51~33.8 mS/m范围内变化;在退火温度300℃、保温时间4 h时,可获得性能较好的齿轮电极,其TWR为0.002 4 mm^(3)/min、MRR为0.374 2 mm^(3)/min;与铣削加工的电极相比,SLS制备的齿轮电极,其MRR提升了31.53%。

关键词： 电火花加工机床   自动编程系统   微小群孔   弯管   孔位   数字化技术   坐标参数   二次开发  

摘要： 航空发动机外部管路系统中有大量承担冷却功能的弯管。这些弯管上面通常具有数百个微小群孔。在群孔的电火花加工过程中,由于弯管主体形状的不规则性,小孔坐标难以确定,电火花加工机床参数难以设置。本文利用数字化技术,使用NX Open/C++基于NX 12.0进行二次开发,研究过程中克服了NX软件中孔位坐标难以获取的问题,可自动计算出不规则弯管上群孔坐标,同时按照加工要求建立数学模型,进行坐标参数计算,得到了五轴电火花加工机床在加工此类弯管群孔时的加工位置参数,提高了加工效率。

关键词： 飞秒激光   炸药   数值模拟   气流   热安全性  

摘要： 由于炸药具有热传导系数小、对温度极其敏感的特点,在使用多脉冲飞秒激光对其进行持续加工时,极有可能在炸药内形成热累积,从而导致点火、燃烧等危险事件的发生。为了降低激光加工材料过程中的热效应,人们普遍采取在材料加工表面施加气流的方法。为了研究加载气流条件下,炸药装药在飞秒激光作用下产生的烧蚀产物的运动规律以及炸药装药内部的温度变化,建立了加载气流条件下飞秒激光加工炸药装药过程的二维流固耦合计算模型,对在单侧、双侧不同入射角度的亚音速气流作用下,飞秒激光加工奥克托今(HMX)炸药装药的过程进行了数值模拟计算。计算结果表明:单侧气流会在炸药加工表面形成漩涡流,导致烧蚀气体产物在炸药表面做旋转运动,加重了烧蚀产物对炸药的热影响;双侧气流会在远离炸药加工表面的地方形成较大的漩涡流,从而使烧蚀气体产物迅速离开炸药加工表面,有效降低了炸药的温度,提高了飞秒激光加工炸药装药过程的安全性。

关键词： 表面织构   液体辅助激光加工   摩擦磨损   动压润滑  

摘要： 为了缓解切削加工钛合金等难加工材料过程中存在的刀具磨损等问题,采用激光器分别在空气介质和液体辅助条件下在YG6硬质合金刀具表面加工直线沟槽织构,在UMT直线往复摩擦磨损试验机上测试了不同工艺加工所得织构刀具的摩擦及磨损性能,通过体视显微镜对磨损形貌进行表征分析,采用计算流体力学方法对试验进行模拟仿真,并结合流体动力学分析,探究织构刀具在润滑条件下的减摩机制。结果表明:激光加工工艺显著影响硬质合金刀具表面在切削液润滑条件下的摩擦磨损行为,液体辅助激光加工所得织构表面表现出较好的抗摩擦磨损性能,摩擦因数相对于无织构刀具表面降低了78.2%,主要是由于在摩擦过程中刀具-工件接触区的油膜产生了较好的楔形效应,改善了摩擦过程中的润滑状态,提高了摩擦学性能。

关键词： 超声振动   混粉   温度场   表面形貌   高斯热源  

摘要： 为了研究超声振动和混粉对电火花加工的影响,基于传热理论,结合超声和混粉特性建立了超声混粉电火花传热模型。基于建立的传热模型对超声混粉电火花加工去除材料过程进行瞬态热力学仿真,并通过实验验证了仿真结果的准确性。通过仿真和实验分析了普通电火花、超声电火花、混粉电火花和超声混粉电火花四种加工方式,结果表明超声混粉电火花加工效率比普通电火花加工效率提高了23%。加入混粉和施加超声可以减少加工表面积碳,提高表面质量;可以使放电凹坑变得更加规则,使表面粗糙度降低。混粉电火花加工相对于普通电火花加工其表面粗糙度平均降低了8.9%,超声混粉电火花表面粗糙度相对于普通电火花平均降低了4.3%。

关键词： 新工科   智能制造   教学实践   科研实验   科教平台   平台建设  

摘要： 该文提出构建集激光技术、智能制造技术等于一体的教科平台,该平台可以为本科生和研究生提供必要的实践和实验软硬件设备,满足多个学科的教学实践和科研实验需求,丰富了教学方式与科研方法。通过该平台,本科生和研究生可以了解和掌握前沿技术,明确未来发展的方向,成为引领新技术、新产业的创新型人才。