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Apache Tomcat

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1. 相态对镍钛合金清洁切削性能和表面完整性的影响

余建杭, 颜培, 范雷, 顾慧卿, 焦黎, 仇天阳, 王西彬

中国机械工程 2022, 33 (05): 569-576. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.05.005

摘要（366）

PDF （15720KB）（77）

针对镍钛合金的高效高速清洁加工，通过干切削、二氧化碳及液氮低温切削等清洁切削技术，设计了镍钛合金在不同相态下的切削实验，对切削性能、表面完整性指标进行了对比分析，研究了材料相态和切削参数对镍钛合金切削加工的影响规律。研究结果表明，马氏体相切削力最大，奥氏体相切削力最小，前者可达后者的1.04~3.84倍；切屑中存在Ni、Ti、O、C四种元素，主要以TiO2和NiCO3形式存在，两种化合物的生成量随切削温度变化，进而导致切屑颜色随工艺参数发生变化；当进给量较小时，奥氏体相加工表面粗糙度Ra值最大，马氏体相Ra值最小，前者可达后者的1.24~1.66倍；在马氏体相切削条件下，当切削速度为130 m/min、进给量为0.05 mm/r、切削深度为0.2 mm时，Ra值达到最小值0.73 μm。

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2. 高温合金蜂窝芯冰固持低损伤加工技术研究

姜少玮, 王永青, 刘阔, 武晓会, 杨子健, 杨月冰, 于清波, 杨晓龙

中国机械工程 2022, 33 (05): 577-582. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.05.006

摘要（342）

PDF （8003KB）（107）

针对金属蜂窝芯存在的薄壁多孔、各向异性、面内弱刚性、径向强度小等加工难题，提出了高温合金蜂窝芯冰固持低损伤加工方法。分析了金属蜂窝芯冰固持装夹原理，验证了工艺系统的适应性和可靠性。开展了蜂窝芯冰固持超低温冷却加工的单因素试验，阐明了蜂窝芯加工缺陷形成规律。试验结果表明：在金属蜂窝芯加工中引入冰固持超低温冷却的装夹和加工方式，可降低切削热，实现加工过程中的固持约束保持，从而提高蜂窝壁抵抗变形的能力；切削参数中进给速度对加工质量影响最大，加工缺陷中撕裂毛刺占比最高，采用最优切削参数进行加工可保证低损伤、低粗糙度、无变形的良好加工质量，可实现难加工金属蜂窝芯的高质高效加工。

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3. TC17钛合金低温铣削表面粗糙度预测

雷勇, 赵威, 何宁, 李亮

中国机械工程 2022, 33 (05): 583-588. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.05.007

摘要（509）

PDF （4186KB）（209）

进行了TC17钛合金低温铣削试验，研究了不同切削条件下的已加工表面粗糙度。采用回归分析方法建立了表面粗糙度经验模型，研究了射流温度、每齿进给量、铣削速度和径向切削深度对表面粗糙度的影响规律。基于BP神经网络建立了表面粗糙度预测模型，并与经验模型进行了对比分析。研究结果表明，基于经验模型表面粗糙度值与参数间存在强相关性(R2=0.92),对表面粗糙度影响最大的因素为每齿进给量，然后依次是射流温度、径向切削深度、铣削速度，预测值与试验值均方误差为1.73×10-4 μm2，最大相对误差为8.81%，误差变化幅度较大；而基于神经网络模型的预测值与试验值均方误差为3.53×10-5 μm2，最大相对误差为3.64%，误差变化幅度较小，与经验模型相比，神经网络模型的预测精度和泛化能力更高，可更好地实现各参数对表面粗糙度影响的预测。

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4. 面向清洁生产的磨削工艺方案多层多目标优化模型及应用

吕黎曙, 邓朝晖, 刘涛, 万林林,

中国机械工程 2022, 33 (05): 589-599. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.05.008

摘要（402）

PDF （1930KB）（217）

为了实现磨削过程的节能减排，提出了一种面向清洁生产的磨削工艺方案多层多目标优化模型。从清洁生产“三流（物料流、能量流、环境排放流）”的角度建立了面向清洁生产的磨削能耗与碳排放模型。从工艺路线和工序工艺参数层建立了以磨削能耗、磨削碳排放和磨削时间为目标的多层多目标优化模型，采用基于层次分析法和客观赋权法(CRITIC)法组合赋权的改进遗传算法进行优化求解。以某轴承套圈为研究对象进行磨削工艺实验，结果表明：通过算法优化得到的加工方案相较于传统的加工方案，在工艺层面节约了6.48%的加工时间、降低了42.81%的能耗、减少了8.26%的碳排放；在工序层面缩短了25%的磨削时间、降低了18.84%的能耗、减少了8.69%的碳排放。结果验证了模型和方法的有效性。最后依据上述研究结果提出了相应的节能减排策略。

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