赵国龙
- 作品数：20 被引量：31H指数：3
- 供职机构：南京航空航天大学机电学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程一般工业技术文化科学更多>>
- C_(f)/SiC复合材料铣削特性的三维有限元分析及试验验证
- 2023年
- 碳纤维增强碳化硅(C_(f)/SiC)复合材料具有高强度、耐磨损和各向异性等特点,导致材料加工非常困难。本文开展了聚晶金刚石(PCD)刀具铣削C_(f)/SiC复合材料的三维有限元仿真和试验,研究了复合材料的切削特性;研究了加工参数对切削力的影响,以及不同纤维切削角下的材料去除机理。通过用户自定义的子程序在ABAQUS/CAE软件中建立了有限元切削仿真模型,仿真分析了加工参数对切削力的影响,并开展了验证试验。结果表明,有限元仿真和试验得到的X和Y方向的切削力具有良好的一致性。随着切削速度的增加,切削力降低;随着每齿进给量的增加,切削力升高。当沿着纤维方向进行切削时,刀具刃口的应力最小;随着纤维切削角的增大,刃口应力升高。本文可为C_(f)/SiC复合材料切削特性研究提供指导。
- ELLAHI Zohaib赵国龙年智文MUHAMMAD Jamil何宁
- 关键词：切削力切削加工性
- 基于干冰低温冷却的大进给铣削TC4钛合金刀具磨损研究
- 2022年
- 针对TC4钛合金切削加工过程中刀具易磨损、加工效率低等问题,以干冰为冷却媒介对TC4钛合金进行大进给铣削加工,以提高TC4钛合金的切削加工效率,降低刀具磨损。研究了不同冷却方式下的TC4钛合金大进给铣削过程中铣削速度对刀具耐用度的影响规律和干冰低温冷却方式下刀刃形状和刀具材质对刀具耐用度的影响;分析了干冰低温冷却方式下的不同铣刀刀具的磨损特征,明晰了干冰低温冷却大进给铣削TC4钛合金时的刀具磨损机理。研究结果表明,干冰低温冷却可以抑制大进给铣削时的刀具磨损,提高刀具耐用度。此外,圆弧刃三角形刀片比四边形刀片更适合高速大进给铣削。
- 王珉唐小聪朱奔驰信连甲杨吟飞赵国龙
- 关键词：TC4钛合金刀具磨损
- 激光诱导氧化辅助微细铣削TA19钛合金高深宽比微结构的研究被引量：2
- 2021年
- 目的提高TA19钛合金的微切削加工性。方法提出一种激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工方法。该方法使用较小功率的纳秒脉冲激光辐照钛合金表面,诱导材料在富氧氛围下产生氧化反应,生成疏松且易于铣削去除的氧化层。随后使用微铣刀快速去除氧化层,可提高加工效率和刀具寿命。通过激光诱导氧化试验和微细铣削试验,选择最优的激光参数和铣削参数。在最优参数下,加工宽度为0.5mm、深宽比为3的微结构。为了验证复合加工方法的高效性,在相同的铣削参数下,与常规微细铣削工艺作对比研究。结果激光平均功率与激光扫描速度均会对氧化效果有影响。激光平均功率为4 W、扫描速度为1 mm/s时,TA19钛合金的氧化效果较好,此时生成的氧化层疏松多孔,氧化层和亚表层的厚度分别为32μm和9μm。随每齿进给量的增加,铣削力逐渐增加,而背吃刀量对铣削力的影响较小,选取铣削参数n=20 000 r/min、f_(z)=1.75μm/z、a_(p)=6μm为较优参数。与常规微细铣削工艺相比,激光诱导氧化辅助微细铣削的切削力降低了38%,且加工的高深宽比微结构的毛刺较小,表面质量较高。结论激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工工艺可以有效改善TA19钛合金的微切削加工性,提高刀具的使用寿命。
- 赵国龙冒鹏程杜亚男李亮何宁
- 关键词：微细铣削材料改性铣削力
- 纳秒脉冲激光诱导可控氧化TiAl金属间化合物的研究被引量：1
- 2021年
- 加工效率低、表面完整性差以及严重的刀具磨损是微细铣削TiAl金属间化合物的主要原因。提出一种激光诱导可控氧化辅助微细铣削的复合加工方法,针对纳秒脉冲激光诱导氧化TiAl金属间化合物开展研究。主要分析了不同激光参数以及辅助气体对材料氧化行为的影响规律,揭示了TiAl材料的氧化机理以及氧化层与过渡层的形成规律与特征,为后续微细铣削加工中的参数选择提供了理论依据和数据支持。研究结果表明:TiAl材料在激光辐照下发生氧化反应并生成了疏松易去除的氧化物,生成的氧化层与过渡层随着激光能量密度的增大而变得越厚;随着激光扫描速度的加快,氧化层厚度逐渐减小,而激光扫描速度对过渡层厚度的影响不显著。此外,在相同的激光参数下,富氧环境对材料的氧化效果最佳。TiAl金属间化合物在优化的激光参数(激光能量密度为8.82 J/cm^(2)和扫描速度为1 mm/s)和富氧环境氛围下获得的氧化效果较优,生成的氧化层与过渡层厚度分别达到了66μm与22μm。
- 赵国龙夏宏军李亮王珉何宁
- 关键词：激光光学TIAL金属间化合物激光参数
- PCD磨棒磨削参数对C_(f)/SiC磨削质量影响的试验研究
- 2022年
- 以3D C_(f)/SiC复合材料为研究对象,利用钎焊聚晶金刚石磨棒在不同的磨削加工参数下,开展该材料的磨削加工试验,研究不同加工参数下磨削力、加工表面质量以及表面粗糙度的变化规律。试验研究结果表明:磨削力主要受磨削宽度影响,且随着磨削宽度的增大而增大;表面粗糙度主要受磨削深度和主轴转速影响,且随着磨削深度的增大而增大,随主轴转速的增大而减小。当磨削加工参数为主轴转速2500 r/min、进给速度100 mm/min、磨削深度1 mm、磨削宽度2 mm时,磨削过程中的磨削力小、材料去除率高以及加工表面质量较优。
- 安书正赵国龙徐亮王凯王新永李军平李亮
- 聚晶金刚石刀具低温冷却铣削C/SiC磨损机理被引量：1
- 2021年
- 采用聚晶金刚石(PCD)刀具对C_(f)/SiC陶瓷基复合材料进行干式和低温冷却铣削试验,获得了PCD刀具在干式和低温冷却铣削条件下的前刀面和后刀面磨损形貌,测得了不同铣削长度所对应的主切削力和后刀面磨损量,分析了PCD刀具在不同铣削条件下的磨损机理及寿命可靠性。研究表明:在低温冷却条件下,PCD刀具以磨粒磨损为主要磨损机理,失效表面存在明显沟槽磨损和大量长条状划痕;而在干式铣削条件下,PCD刀具以磨粒磨损和局部氧化磨损为主要磨损机理,失效表面呈现均匀的磨损带;低温冷却使PCD刀具有效使用寿命提高约100%。
- 王凯徐亮王新永严伟容王松房金铭焦星剑李军平赵国龙张健强
- 关键词：CF/SIC陶瓷基复合材料聚晶金刚石刀具
- 低温铣削T800 CFRP多向层合板的刀具磨损研究被引量：1
- 2022年
- 碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)因其高强度比以及优秀的耐腐蚀等优异性能在航空航天、汽车等领域得到广泛应用。然而,由于CFRP材料的非均质性和各向异性,其加工过程相较传统均质材料更为复杂,导致刀具磨损严重。针对这一问题,本文选用PCD立铣刀对T800 CFRP多向层合板材料进行低温铣削试验,研究了切削速度、每齿进给量以及切削介质温度等对PCD刀具后刀面磨损的影响规律。结果表明,随着切削速度和每齿进给量的增大,刀具后刀面磨损带宽VB呈下降趋势,切削介质温度为-50℃时能够得到较小的刀具后刀面磨损带宽。此外,通过MATLAB对试验结果进行了非线性拟合,获得了切削速度、每齿进给量以及切削介质温度与刀具后刀面磨损带宽的映射关系经验模型,为T800 CFRP材料铣削刀具磨损抑制和延长刀具寿命提供了关键支撑数据。
- 陈啸宇赵威赵国龙李亮李浩
- 关键词：碳纤维增强树脂基复合材料刀具磨损
- 脉冲光纤激光诱导氧化硬质合金的温度场分布
- 2017年
- 利用ABAQUS建立了三维瞬态传热模型,计算了激光诱导下的温度场分布情况,并研究了激光参数对温度场的影响。仿真结果表明,工件最高温度随着单脉冲能量的增大以及扫描速度和光斑直径的减小而增大,热影响区的最大深度和宽度随着单脉冲能量的增大以及扫描速度和光斑直径的减小而增大。研究结果为优选激光诱导氧化硬质合金材料时的激光参数提供了重要依据。
- 姚晨佼李亮何宁赵国龙吴贤
- 关键词：有限元分析温度场硬质合金
- 依托“111计划”基地建设提升研究生科研素质被引量：1
- 2019年
- 结合"高等学校学科创新引智计划(111计划)"—"可持续制造关键技术创新引智基地"建设,探讨了依托"111计划"基地建设对研究生科研素质的提升举措,并对实施效果进行了分析讨论,以期为研究生科研素质培养提供参考。
- 赵威何宁赵国龙
- 关键词：研究生培养
- 基于梅尔倒谱系数的微细铣削颤振监测研究
- 2023年
- 微细铣削过程中的颤振是一种加工不稳定现象,会导致加工表面恶化、刀具快速磨损甚至刀具破损。本文提出了一种基于梅尔倒谱系数—隐马尔可夫模型改进的声音信号机器学习模型,更适用于加工过程的状态识别。开展Ti-6Al-4V钛合金微细铣削在不同加工状态下的声音信号采集试验,用于训练机器学习模型并获得模式库。通过对铣削过程中的不同声音信号与模式库进行比较,验证了所提出的机器学习模型的准确性。研究表明,基于合理的特征选取和模型参数优化,所提出的机器学习模型对加工状态的识别准确率达到82%。本研究可为改进微细铣削过程中的在线监测技术提供指导。
- 宋吉超赵国龙李亮年智文何宁
- 关键词：微细铣削
