国家自然科学基金(50675038)
- 作品数：10 被引量：61H指数：5
- 相关作者：谢小柱魏昕胡伟刘泽宇洪继伟更多>>
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- 相关领域：机械工程电子电信金属学及工艺理学更多>>
- 表面微织构Al_2O_3-TiC陶瓷刀具的切削性能研究被引量：6
- 2017年
- 研究了不同形状和不同结构尺寸的表面微织构陶瓷刀具切削45#淬火钢后,陶瓷刀具的前刀面月牙洼磨损形貌和后刀面磨损量,进而分析表面微织构对陶瓷刀具的作用机理和不同表面微织构的影响。其中,分别针对无微织构和三种不同形状,不同深度、宽度和间距的表面微织构陶瓷刀具做了单因素切削实验。实验结果表明,具有表面微织构的陶瓷刀具切削性能优于无微织构陶瓷刀具,过大的深度、宽度和间距反而不利于刀具前刀面的减摩。刀具表面微织构深度为10μm、宽度为25μm、间距为50μm时,与切削刃平行的横向微织构陶瓷刀具的切削性能最好,即该表面微织构的减摩效果最明显。
- 洪继伟魏昕谢小柱华显刚
- 关键词：陶瓷刀具激光加工
- 影响激光抛光效果的因素分析被引量：14
- 2008年
- 激光抛光是一种非接触式抛光方法。分析了影响激光抛光效率和抛光表面质量的因素及其影响规律,并提出激光抛光工艺参数的选择原则。激光抛光过程中,激光能量密度、激光波长、激光脉宽、激光光束入射角、激光光束扫描速度、扫描方式、工件材料性质和结构等因素对激光抛光效果有着重要影响。激光波长决定着材料的去除方式,从而对抛光表面质量有着较大影响;激光的能量密度与辐照时间对激光抛光效果的影响最大,而激光脉宽、激光光束扫描速度和扫描方式三个因素决定着激光的辐照时间,激光扫描速度和光束扫描方式还影响着激光辐照光斑重叠情况,从而影响激光抛光效果。
- 黄加福魏昕谢小柱何广涛
- 关键词：激光加工工艺参数表面粗糙度材料去除率
- 微热管复合沟槽激光刻蚀工艺正交优化试验被引量：4
- 2017年
- 针对传统加工方式的不足,提出使用激光刻蚀微热管复合沟槽的方法。基于正交试验方法优化复合沟槽激光刻蚀工艺参数组合,通过极差分析法绘制了各试验因素与各试验指标之间的关系曲线图,得到各试验因素对刻蚀效果的影响程度,并以此为基础优化激光工艺参数,进行微热管复合沟槽激光刻蚀工艺优化研究。试验结果表明:各试验因素对最大毛细压力的影响大小顺序依次为激光重复频率、平均功率、扫描速度、扫描次数。采用优化后的工艺参数进行试验研究,当激光平均功率为20W,重复频率为40kHz,扫描速度为150mm/s,扫描次数为25次时,微热管复合沟槽为液体工质循环提供的最大毛细压力较优,为157282×σPa。
- 杨旸魏昕谢小柱胡伟
- 关键词：激光刻蚀正交试验
- 355nm紫外激光加工Al_2O_3陶瓷的温度场和应力场仿真分析被引量：4
- 2014年
- 针对紫外激光加工Al2O3陶瓷时热影响区大小与材料表面微裂纹的产生情况开展了研究,并基于固体热传导理论,对355nm紫外激光加工Al2O3陶瓷的温度场和应力场进行了ANSYS仿真分析,得到了激光加工Al2O3陶瓷过程中不同深度材料的温度与热应力随时间的变化规律,以及同一时刻不同深度材料的温度与热应力的变化规律。通过355nm紫外激光加工Al2O3陶瓷实验的实验研究,最终得出紫外激光加工Al2O3陶瓷时可以获得热影响区域较小和微裂纹较少的表面,有利于Al2O3陶瓷的表面抛光。
- 华显刚魏昕周敏谢小柱
- 关键词：激光加工AL2O3陶瓷温度场应力场微裂纹
- 激光加工陶瓷刀具表面微织构的发展现状与前景被引量：4
- 2014年
- 高速切削已经成为21世纪机械制造业的主流发展方向,而高速切削刀具仍然是限制淬硬钢等难加工材料的切削效率提高的关键因素。仿生摩擦学的出现,为刀具表面减摩技术带来了新的研究方向。针对陶瓷刀具、高速切削技术和微织构加工技术的发展现状,提出采用激光加工的方法实现陶瓷刀具表面微织构的加工技术。并分析了淬硬钢等难加工材料的高速切削过程中存在的问题,认为开展短波长激光加工陶瓷刀具表面微织构的研究对于该问题的解决具有重要的意义。
- 华显刚魏昕谢小柱刘泽宇洪继伟
- 关键词：陶瓷刀具激光加工微织构淬硬钢
- 线偏振CO_2激光对非金属材料切缝的影响被引量：3
- 2008年
- 为了研究线偏振CO2激光对高吸收率非金属材料的影响,采用线偏振CO2激光沿着不同的方向切割模切板,研究不同激光功率、切割速度、切割方向、辅助气体对切缝宽度的影响,同时对比线偏振激光切割低碳钢。试验结果表明,改变激光功率和切割速度对模切板进行切割,上、下切缝沿不同方向之间的宽度相差不大,即偏振性对高吸收率非金属材料模切板的切缝影响不大,但是对金属材料影响很大。辅助气体N2和空气对上下切缝的影响不大,从经济角度应优先选择空气;为了得到上下均匀一致的切缝,同一激光功率下,切割速度应小些,而同一切割速度下,激光功率应大些。
- 谢小柱魏昕胡伟
- 关键词：CO2激光切割线偏振切缝模切板
- 有机玻璃激光气化切割前沿被引量：11
- 2008年
- 以PMMA(有机玻璃)为试件,采用CCD拍摄到CO2激光气化切割前沿的照片。研究焦点位置、切割速度和激光功率对切割前沿形状和前沿深度的影响,并建立激光能量耦合模型。结果表明,由于前沿存在多次反射,使得切割深度增加。正离焦切割时,前沿吸收的总激光功率密度减小,切割深度减小;负离焦切割时,最大激光功率密度值的位置下移,使得前沿功率密度分布朝着深部推进,切割深度增加,若负离焦量过大,表面光斑直径和光程增加,更深位置的功率密度减小,切割深度减小;随着激光功率增加、切割速度减小,则前沿弯曲程度减小,被激光直接照射的前沿部位增长,前沿吸收激光功率密度增加,切割深度增加。
- 谢小柱李力钧魏昕胡伟
- 关键词：激光技术有机玻璃
- 激光加工中光化学作用的检测分析方法被引量：4
- 2011年
- 在基于激光加工各种材料过程中存在的光热作用和光化学作用的基础上,综述了激光加工过程中光化学作用的检测分析方法.对光化学作用结果的检测主要通过对激光作用后材料表面的结构、成分、微观形貌、物理化学特性等的变化进行分析;而对光化学作用过程的检测则采用具有时间分辨尺度的质谱仪或光谱仪等对激光加工过程中产生的分子碎片和带电离子的质量分布、能量分布和角度分布进行分析;根据仪器检测的结果,结合材料的化学结构等理论知识综合分析是研究激光光化学作用机理的主要方法.
- 宋悠全魏昕谢小柱刘俊宏
- 关键词：激光加工光热作用
- 陶瓷刀具表面微织构激光刻蚀正交工艺实验研究被引量：5
- 2018年
- 基于正交试验法优化陶瓷刀具表面微织构激光刻蚀工艺参数,使用极差分析法绘制了各因素与各指标之间的关系曲线图,得到各因素对微织构尺寸的影响程度,以此优化激光工艺参数。结果表明:影响微织构宽度的主次顺序为重复频率、激光功率、扫描次数、扫描速度;影响微织构深度的主次顺序为:扫描次数、重复频率、扫描速度、激光功率。激光功率过大、扫描速度过慢、重复频率过大、扫描次数过多,会使得陶瓷刀具表面微织构底产生裂纹。采用优化后的工艺参数进行实验,有效地抑制了微织构表面裂纹的产生,且微织构尺寸达到切削实验要求。
- 胡哲魏昕谢小柱胡伟
- 关键词：激光刻蚀陶瓷刀具微织构正交试验微裂纹
- 激光加工刀具表面微织构的应用研究被引量：8
- 2015年
- 切削加工过程中,刀具与工件材料、切屑近距离发生摩擦,产生极高的切削温度和较大的切削力,刀具磨损剧烈。如何延长刀具寿命,抑制刀具的快速磨损成为现阶段研究切削加工的核心课题。刀具表面微织构具有减小切削力、降低切削温度、减缓刀具的磨损的作用,从而能够延长刀具的使用寿命。激光加工技术加工范围广泛、安全可靠、加工精度高、自动化程度高,成为目前加工表面微织构技术中应用极为广泛的技术。研究激光加工刀具表面微织构特别是陶瓷刀具表面微织构,具有重要的理论研究价值与广阔的应用前景。
- 刘泽宇魏昕谢小柱华显刚
- 关键词：刀具激光加工微织构减摩
