博士科研启动基金(B2011-096)
- 作品数：9 被引量：22H指数：2
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- CVD金刚石涂层刀具铣削高体分SiCp/Al复合材料特性研究被引量：1
- 2014年
- 以65%高体分SiC颗粒增强铝基（SiCp/Al）复合材料为试件材料,采用热丝化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）法制备的硬质合金常规（μm级）金刚石薄膜涂层立式键槽铣刀进行铣削试验,研究铣削力的变化规律、工件表面的微观形貌,以及刀具的磨损和刀具寿命,并与未涂层硬质合金铣刀进行对比,分析了该材料的铣削机理,评价了金刚石薄膜涂层铣刀的涂层效果。结果表明：在相同的切削用量条件下,金刚石涂层刀具比未涂层硬质合金刀具的各向铣削力降低20%～60%;加工初期,未涂层硬质合金刀具所获得的工件表面质量较好,但在加工中后期,未涂层硬质合金刀具所获得的工件表面质量迅速恶化,而金刚石涂层刀具所加工工件的表面质量较为稳定,刀具寿命比未涂层硬质合金刀具提高了3～5倍,因此,常规金刚石薄膜涂层刀具较适合应用于高体分SiCp/Al复合材料的粗加工或半精加工。
- 许幸新张晓辉张春林郑友益
- 关键词：金刚石薄膜涂层铣削
- 复杂形状硬质合金刀具沉积金刚石薄膜涂层过程的热丝分布研究被引量：2
- 2016年
- 针对热丝化学气相沉积法在复杂形状硬质合金刀具上涂覆金刚石薄膜,对比分析了常见热丝布置方式的特点。在此基础上,采用超声辅助酸碱法预处理、单排两根热丝平行布置方式以及优化的沉积工艺,在YG6硬质合金钻头上沉积金刚石薄膜。对金刚石涂层的成膜质量进行微观检测,并对环氧树脂基碳纤维复合材料进行钻削试验,分析了涂层刀具的磨损形貌和钻孔出入口质量。结果表明,采用改进的热丝布置方式,在涂层过程中能使切削刃各部分均匀涂覆金刚石薄膜;涂层在钻削过程中具有良好的附着强度,并从一定程度上减轻了刀具的磨损,改善了钻孔出入口的毛刺和啃边现象。
- 许幸新张晓辉向道辉赵波
- 关键词：金刚石薄膜涂层热丝化学气相沉积钻削
- YT类硬质合金成形铣刀的金刚石涂层工艺研究被引量：2
- 2014年
- 针对YT15硬质合金B212型成形铣刀片,以两种不同的化学方式对硬质合金基体进行预处理,而后采用热丝化学气相沉积的方法在其表面沉积微米级金刚石薄膜.使用扫描电子显微镜观察金刚石薄膜颗粒的大小及均匀度,激光拉曼光谱仪检测金刚石涂层的成分,压痕法检验金刚石涂层刀片的膜-基附着强度,并就不同预处理的基体表面对金刚石薄膜的质量、附着性能的影响进行分析.结果表明,经预处理后的YT类硬质合金表面粗糙度较YG类降低约10％,采用平行布置热丝方式和现有的沉积工艺在YT类硬质合金衬底涂覆的金刚石薄膜均匀性较好,且经酸碱预处理的金刚石薄膜表现出良好的附着力,附着强度介于600～1 000 N,醇碱预处理对衬底表面原有的光洁度损坏较小,有助于细化金刚石晶粒,但膜-基附着强度不高.
- 许幸新张晓辉张春林郑友益
- 关键词：金刚石涂层预处理热丝化学气相沉积
- 异维图示工程形体的研究与实践
- 2016年
- 以融合式引入三维建模的教学模式为基础,提出制图教学中工程形体表达的新方法——异维图示法,并给出异维图的定义、创建步骤以及读图要求。实践表明,由异维图表达工程形体能显著提高读图效率和加快绘图速度,该模式已取得初步成效,具有一定的应用推广价值。
- 许幸新白聿钦张晓辉
- 关键词：三维建模
- 复杂形状硬质合金刀具金刚石涂层的制备及铣削特性研究被引量：1
- 2014年
- 采用热丝化学气相沉积法,以平行布置热丝方式及优化的预处理和沉积工艺,在复杂形状硬质合金立式键槽铣刀表面制备出均匀的微米级金刚石薄膜。通过扫描电镜和拉曼光谱研究了金刚石薄膜的形貌和成分。以高体积分数（65%）SiCP/Al复合材料为工件材料进行铣削试验,对比考察了金刚石薄膜涂层铣刀和无涂层铣刀的铣削特性。结果表明：在相同的铣削用量条件下,金刚石涂层铣刀的铣削力比无涂层铣刀的降低20%～60%;涂覆的金刚石薄膜附着强度较好,有效减轻了刀具磨损,使其寿命提高3～5倍;加工初期,无涂层刀具加工工件表面质量较好,但加工中后期工件表面质量迅速恶化,而金刚石涂层刀具加工工件的表面质量较稳定。
- 许幸新张晓辉张春林郑友益
- 关键词：金刚石涂层热丝化学气相沉积SICPAL复合材料
- 硬质合金成形铣刀的金刚石涂层热应力分析被引量：4
- 2013年
- 针对B212型YG6硬质合金成形铣刀片,采用热丝化学气相沉积的方法,在其上沉积微米级金刚石薄膜。采用有限元分析的方法,研究成形铣刀片金刚石涂层的制备工艺,对热载荷作用下的金刚石薄膜和硬质合金基体间的热应力进行数值模拟计算,分析主要沉积工艺参数对金刚石涂层热应力的影响;采用扫描电镜、拉曼光谱及压痕实验等表征方法验证刀片不同部位金刚石薄膜的热应力特性。结果表明:较低的生长温度和较大的厚度有利于金刚石薄膜热应力的降低;在现有的制备条件下,保持沉积温度750℃基本恒定,沉积6 h后,薄膜厚度约为10μm,金刚石薄膜热应力较低,沉积质量较好,表现出良好的附着力,附着强度介于600 N和1000 N之间。
- 许幸新张晓辉张春林郑友益
- 关键词：热丝化学气相沉积金刚石薄膜有限元模拟热应力
- 超声辅助钛合金切削的表面残余应力数值仿真被引量：10
- 2016年
- 针对钛合金加工后表面残余应力严重影响其使用性能的问题,采用Johnson-Cook失效准则,通过施加边界条件,以非线性有限元技术Abaqus/Explicit建立了钛合金TC4二维正交切削热力耦合切削仿真模型,分析了超声切削和普通切削在不同切削速度下钛合金的切削过程,获得了不同工况下的表面残余应力分布规律。结论表明:钛合金TC4已加工表面层的残余应力是拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;在相同的切削参数下,超声切削后工件表面的残余拉应力较普通切削时小,最大残余压应力较普通切削时大,且最大残余压应力出现的位置相对较浅。
- 张晓辉罗明明许幸新赵波
- 关键词：钛合金残余应力
- YT15硬质合金成形铣刀的金刚石涂层制备及应用研究被引量：2
- 2014年
- 针对YT15硬质合金B212型成形铣刀片,采用两种不同的化学试剂对硬质合金基体预处理,以热丝化学气相沉积的方法沉积微米级金刚石薄膜。以65%高体分SiC颗粒增强铝基复合材料为试件材料,对比考察了金刚石薄膜涂层成形铣刀与未涂层硬质合金铣刀的切削特性,从而对铣刀的涂层效果进行评价。结果表明:经预处理后的YT类硬质合金表面粗糙度较YG类减小约10%,以平行布置热丝方式和现有的沉积工艺涂覆的金刚石薄膜均匀性较好;涂覆的金刚石薄膜在铣削过程中具有良好的附着强度,且经酸碱预处理及相应的涂层工艺较适合此类材料的粗加工,醇碱预处理方法较适合其半精加工;涂层刀具持续加工后的工件表面质量优于且稳定于未涂层刀具。
- 张晓辉许幸新张春林向道辉郑友益
- 关键词：金刚石涂层热丝化学气相沉积
- YT类硬质合金金刚石涂层成形刀具对高体积分数SiC_P/Al复合材料的铣削特性研究被引量：1
- 2014年
- 采用热丝化学气相沉积法在B212型YT15硬质合金成形铣刀片上制备了微米级金刚石涂层,并以65%SiC颗粒增强铝基复合材料为试件材料进行铣削试验。通过与未涂层硬质合金铣刀进行对比,评价了金刚石涂层硬质合金成形铣刀的涂层效果。结果表明：在相同的切削参数下,金刚石涂层硬质合金刀具各种铣削力比未涂层硬质合金刀具的降低50%-65%;所涂覆金刚石薄膜在铣削过程中具有良好的膜-基附着强度,且经酸碱预处理的涂层硬质合金刀具较适合于高体积分数SiCP/Al复合材料的粗加工,醇碱预处理的涂层硬质合金刀具较适合于其半精加工;涂层硬质合金刀具持续加工的工件表面质量优于未涂层硬质合金刀具所加工,且所铣槽的成形精度较未涂层硬质合金刀具所铣槽提高约30%。
- 张晓辉许幸新张春林向道辉郑友益
- 关键词：金刚石涂层热丝化学气相沉积
