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THEORETICAL PREDICTION OF TOOL-CHIP CONTACT LENGTH IN ORTHOGONAL METAL MACHINING BY COMPUTER SIMULATION 认领 引用 被引量：3
1
作者 Gu Lizhi Long Zeming Cao LiwenCollege of Mechanical Engineering, Jiamusi University, Jiamusi 154007, ChinaYuan Zhejun Harbin Institute of Technology 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 EI CAS 2002年第3期233-237,共5页
A method for determination of tool-chip contact length is theoreticallypresented in orthogonal metal machining. By using computer simulation and based on the analyses ofthe elastro-plastic deformation with lagrangian ... A method for determination of tool-chip contact length is theoreticallypresented in orthogonal metal machining. By using computer simulation and based on the analyses ofthe elastro-plastic deformation with lagrangian finite element method in the deformation zone, theaccumulated representative length of the low layer, the tool-chip contact length of the chipcontacting the tool rake are calculated, experimental studies are also carried out with 0.2 percentcarbon steel. It is shown that the tool-chip contact lengths obtained from computer simulation havea good agreement with those of measured values. 展开更多
关键词 Tool-chip contact length Computer simulation Finite element method Elastro-plastic deformation Representative length of an element
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Modeling of Tool-Chip Contact Length for OrthogonalCutting of Ti-6Al-4V Alloy Considering Segmented Chip Formation 认领 引用
2
作者 任成祖 柯志宏 +1 位作者 陈光 吴靖 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2016年第6期525-535,共11页
In this work, the orthogonal cutting experiments on Ti-6Al-4V alloy were conducted at different cutting speeds(10—160 m/min)and feed rates(20—160 μmev). The tool-chip contact length was measured by the track of too... In this work, the orthogonal cutting experiments on Ti-6Al-4V alloy were conducted at different cutting speeds(10—160 m/min)and feed rates(20—160 μmev). The tool-chip contact length was measured by the track of tool rake face; meanwhile, the chip morphology caused by the localized and overall chip deformation was characterized by the degree of segmentation and the chip compression ratio, respectively. These parameters were analyzed and calculated according to the segmented chip morphology. In addition, three modified models considering the overall chip deformation and the localized deformation of adiabatic shear band were proposed, and the constants of the models were calculated by the genetic algorithm optimization. Considering the overall and localized chip deformation, the value and variation trend of the tool-contact length predicted by these three models agreed well with the experimental results. 展开更多
关键词 tool-chip contact length segmented chip Ti-6Al-4V alloy localized shear deformation
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钛合金新型切削加工技术及切削行为研究进展 认领 引用
3
作者 贺同正 吴敬玺 +4 位作者 李志兴 罗国军 沈选金 唐丽英 陈玉勇 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2026年第2期116-131,共16页
随着航空航天领域对高性能钛合金构件的需求日益增长,其切削加工技术面临高精度、高质量的严峻挑战。系统回顾了钛合金切削加工技术的最新进展,深入分析了切削加工研究方法、切屑特征,重点阐述了切削参数对切削性能及刀具磨损的影响机制... 随着航空航天领域对高性能钛合金构件的需求日益增长,其切削加工技术面临高精度、高质量的严峻挑战。系统回顾了钛合金切削加工技术的最新进展,深入分析了切削加工研究方法、切屑特征,重点阐述了切削参数对切削性能及刀具磨损的影响机制,并对刀具磨损方式及改进策略进行了归纳。针对当前研究的局限性,进一步提出了未来钛合金切削加工技术的发展方向,旨在为提升钛合金构件的加工效率和表面完整性提供参考,并为相关研究提供理论基础。 展开更多
关键词 钛合金 切削技术 切屑特征 切削参数 刀具
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微织构刀具切削TC4钛合金性能仿真研究 认领 引用
4
作者 杨振朝 张书豪 +2 位作者 刘耀阳 武文静 王权岱 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第15期138-149,共12页
目的 针对TC4钛合金切削过程中刀具易发生黏附磨损、切削温度高和切屑不易断裂等问题,研究不同刀具表面微织构形貌对切削性能的影响规律。方法 设计平行槽、垂直槽、网格沟槽三种普通类型及盾鳞、六边形、月牙形、菱形四种仿生类型的刀... 目的 针对TC4钛合金切削过程中刀具易发生黏附磨损、切削温度高和切屑不易断裂等问题,研究不同刀具表面微织构形貌对切削性能的影响规律。方法 设计平行槽、垂直槽、网格沟槽三种普通类型及盾鳞、六边形、月牙形、菱形四种仿生类型的刀具表面微织构。在上述微织构方案基础上,采用ABAQUS建立TC4三维正交切削有限元仿真模型,从切削力、切削温度和切屑形态三个方面系统评估各类微织构的作用效果。结果 与无织构刀具相比,微织构刀具能有效降低切削力,增强刀具散热能力,从而降低切削区域温度;同时,微织构使切屑形态由带状转变为更易断裂的C型,显著减少切屑在刀具表面的黏结。其中,盾鳞微织构在改善切削性能方面表现最为显著。结论 刀具表面微织构可有效提升钛合金切削性能,通过降低切削力与切削温度、改善切屑形态,缓解刀具黏附和磨损,进而延长刀具寿命。在所述微织构中,盾鳞微织构具有较优的综合效果。 展开更多
关键词 微织构刀具 钛合金 切削力 切削温度 切屑形态
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17%SiCp/Al复合材料激光加热辅助铣削性能研究 认领 引用
5
作者 陈铁日 王明海 +1 位作者 孙英浒 王贵轩 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2026年第1期124-129,135,共6页
为了改善17%SiCp/Al复合材料的加工性能,进行了常规铣削和激光加热辅助铣削试验。通过激光束加热使材料的屈服极限降低,在刀具的作用下增强颗粒产生塑性变形,从而优化加工性能、减少表面损伤以及刀具磨损。考虑了复合材料加工中由于增... 为了改善17%SiCp/Al复合材料的加工性能,进行了常规铣削和激光加热辅助铣削试验。通过激光束加热使材料的屈服极限降低,在刀具的作用下增强颗粒产生塑性变形,从而优化加工性能、减少表面损伤以及刀具磨损。考虑了复合材料加工中由于增强颗粒的存在而引起的两体滑动摩擦和三体滚动摩擦,基于假设条件建立了兼顾两体滑动摩擦和三体滚动摩擦的切屑-刀具界面复合摩擦系数公式。使用SPSS软件进行极差分析,得出影响激光辅助铣削表面粗糙度大小的参数依次为:进给速度、激光功率、切削深度。常规铣削随着进给速度及铣削深度的降低,使得切屑由碎断状切屑过渡到节状切屑。激光加热辅助铣削随着激光功率的不断增加,切屑状态由节状切屑向带状切屑的转变。从切削力、切屑形态、表面质量三个方面分析出材料去除机理,为改善17%SiCp/Al复合材料的加工性能提供科学依据、方法和创新技术。 展开更多
关键词 激光加热辅助铣削 17%SiCp/Al 切屑-刀具界面复合摩擦 切屑形貌
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小孔钻削刀具扭转断裂及超声抑制机理研究 认领 引用
6
作者 马辉 史亦卿 +2 位作者 高玉峰 柳懿 张臣 《航空制造技术》 EI CSCD 北大核心 2026年第14期106-115,共10页
针对小孔钻削中刀具易折断问题,开展了小孔钻削的刀具扭转断裂机理及超声振动抑制机制研究。首先,结合有限元仿真与断口形貌分析,对微细刀具的失效主导模式进行了研究,揭示了微细刀具的失效为扭转断裂而非磨损失效,且随着钻削深度增加,... 针对小孔钻削中刀具易折断问题,开展了小孔钻削的刀具扭转断裂机理及超声振动抑制机制研究。首先,结合有限元仿真与断口形貌分析,对微细刀具的失效主导模式进行了研究,揭示了微细刀具的失效为扭转断裂而非磨损失效,且随着钻削深度增加,排屑阻力与摩擦扭矩显著累积并超过刀具极限,导致刀具沿45°方向发生脆性解理断裂。其次,建立了超声辅助钻削的扭矩解析模型,阐明了其抑制断裂的物理本质,即超声钻削显著降低平均切削阻力的特性,并利用仿真方法,证明了超声作用下平均扭矩较普通钻削降低69.8%。最后,进行了多材料(模具钢、钛合金、PTFE)的常规钻削与超声振动钻削的对比试验,超声振动将长条形连续切屑转化为长度≤0.74 mm的微细锯齿状切屑,大幅降低了排屑扭矩。此外,超声加工改变了刀具磨损机制,消除了粘着磨损与刃口崩缺,在模具钢加工中的刀具磨损面积从普通钻削的3.28×10-3 mm2显著降至0.27×10-4 mm2,从而消除了由磨损剧化诱发的断裂主因。多材料对比试验验证表明,超声技术能有效抑制刀具扭转断裂,并显著提升成孔质量。 展开更多
关键词 断裂机理 有限元模拟 超声振动辅助加工 钻削切屑 刀具磨损 出入孔毛刺
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PCBN刀具周边磨削工艺实验研究 认领 引用
7
作者 陈正南 纠永涛 +5 位作者 刘豪 伍里峰 王朋旭 张雷 丁宗业 王培 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2026年第4期36-44,共9页
为研究PCBN刀具的周边磨削加工性能,通过单因素实验探究砂轮粒度、砂轮线速度和进给速度对磨削力、表面质量和刃口缺陷度的影响规律。采用压电测力仪实时监测法向力与切向力,结合三维形貌测量仪、超景深显微镜及扫描电镜分别表征表面粗... 为研究PCBN刀具的周边磨削加工性能,通过单因素实验探究砂轮粒度、砂轮线速度和进给速度对磨削力、表面质量和刃口缺陷度的影响规律。采用压电测力仪实时监测法向力与切向力,结合三维形貌测量仪、超景深显微镜及扫描电镜分别表征表面粗糙度、刃口缺陷及微观结构特征,并基于Hertz接触理论和裂纹扩展机制解析材料去除机理。结果表明:砂轮粒度、砂轮线速度和进给速度对法向磨削力的影响幅度较大,对切向磨削力的影响幅度相对较小;表面粗糙度整体波动较小,但砂轮粒度增大导致材料表面0.2至0.6μm的凹坑划痕数量明显增多,表面磨损形貌由沿晶裂纹逐渐转向解理脆性断裂;刃口缺陷度随砂轮粒度减小显著降低,随砂轮线速度、进给速度的增大呈先降后升趋势,并在W7粒度、25 m/s线速度及1.0 mm/min进给速度的磨削条件下最小;微观形貌分析表明,磨削表面及刃口的磨损方式主要为冲击脆性去除、沿晶裂纹、穿晶断裂和刻划作用。 展开更多
关键词 PCBN刀具 磨削机理 磨削力 表面质量 刃口缺陷度
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不锈钢五金件深孔钻削加工的排屑难题解决方案与工艺改进 认领 引用
8
作者 张晓清 杨磊 +1 位作者 刘美香 江倩倩 《五金科技》 2026年第4期80-82,共3页
针对不锈钢五金件深孔钻削中的排屑难题,系统分析材料特性对切屑形成的影响,提出融合高压内冷技术、钻头结构优化与智能断屑控制的综合工艺方案。通过高压中心出水冷却有效降低切削温度,配合专用钻头几何设计与智能断屑循环,显著改善切... 针对不锈钢五金件深孔钻削中的排屑难题,系统分析材料特性对切屑形成的影响,提出融合高压内冷技术、钻头结构优化与智能断屑控制的综合工艺方案。通过高压中心出水冷却有效降低切削温度,配合专用钻头几何设计与智能断屑循环,显著改善切屑形态与排屑稳定性。实验结果表明:优化后刀具寿命提升超过18倍,切削扭矩降低34.4%,孔壁表面粗糙度改善约70%,单孔加工时间减少了60%,有效解决了不锈钢深孔加工中的切屑缠绕与刀具寿命短等关键问题,为高精度深孔制造提供了可靠工艺路径。 展开更多
关键词 深孔钻削 不锈钢 排屑 工艺改进 刀具寿命
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激光加热辅助铣削钛铝合金试验研究 认领 引用 被引量：2
9
作者 王明海 张言可 +2 位作者 孔宪俊 宋一平 李雅楠 《工具技术》 北大核心 2025年第2期36-41,共6页
激光辅助铣削技术是加工难加工材料的一种有效方法,利用高能激光束照射待加工区域可以提高材料温度,使材料软化以改善其铣削性能。本文通过开展钛铝合金材料的激光辅助铣削加工试验,研究激光引起的温度变化以及铣削参数对加工中切削力... 激光辅助铣削技术是加工难加工材料的一种有效方法,利用高能激光束照射待加工区域可以提高材料温度,使材料软化以改善其铣削性能。本文通过开展钛铝合金材料的激光辅助铣削加工试验,研究激光引起的温度变化以及铣削参数对加工中切削力、切屑状态、加工表面质量、刀具磨损的影响。结果表明,当激光加热区域至650℃时,工件材料得到充分软化且不对材料产生烧蚀破坏,并在n=1600 r/min,vf=80 mm/min,ap=0.5 mm的加工条件下进行激光辅助铣削实现塑性加工:此时切削力比常规加工中的低;切屑形成过程中发生塑性流动,产生连续型切屑;此高温下对刀具影响较小,能够有效降低刀具磨损,同时也可以降低已加工表面粗糙度。 展开更多
关键词 激光加热辅助铣削 钛铝合金 切削力 切屑 表面粗糙度 刀具磨损
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芳纶纤维增强复合材料螺旋铣削表面缺陷区域面积、切屑形态与切削力试验研究 认领 引用
10
作者 王林 李茹 +3 位作者 石文天 李娜 肖立强 步坤亭 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第10期185-198,共14页
目的探究芳纶纤维增强复合材料螺旋铣削机理,提高螺旋铣削表面质量。方法设计并进行试验,利用响应曲面法、方差分析、t检验等方法对铣削表面形貌、缺陷区域面积、切屑形态、刀具磨损以及切削力等进行了分析,重点对螺旋铣削机理进行了探... 目的探究芳纶纤维增强复合材料螺旋铣削机理,提高螺旋铣削表面质量。方法设计并进行试验,利用响应曲面法、方差分析、t检验等方法对铣削表面形貌、缺陷区域面积、切屑形态、刀具磨损以及切削力等进行了分析,重点对螺旋铣削机理进行了探究,并给出了分析解释,尤其论述了节状切屑的演化过程。结果表面缺陷区域面积受进给速度的影响显著,随进给速度的增大逐渐减小;同时发现,在一定切削参数范围内,摩擦加剧,温升明显,树脂基体有融化趋势,被拉伸延展成长条带状,形成一种特殊的节状切屑,试验中观察到前刀面上由于切屑、工件硬质点的不断刮擦和冲击形成明显的亮白色区域;对于切削力,其随着进给速度的增大先增大后减小,趋势明显,并不是简单的线性关系,通过建立的切削力数学模型得到切削力Fx、Fy、Fz的平均误差率分别为3.53%、13.62%、14.75%,预测结果较为准确。结论刀具磨损形式主要分为黏结脱落与早期刀尖崩刃2种形式,节状切屑的出现加剧了刀具的磨损。增大进给速度可使刀-工件、刀-屑实际接触面积增大,对螺旋铣削表面挤压作用增强,有效抑制了表面毛刺,同时增大进给速度使刀刃锋利度增强,剪切作用越来越显著,节状切屑锯齿化明显加剧,当进一步增大进给速度时会使刀-工件接触面积远大于刀-屑接触面积,切屑对刀具的冲击作用减弱,切削力降低。 展开更多
关键词 芳纶纤维增强复合材料 螺旋铣削 表面缺陷区域面积 切屑形态 刀具磨损 切削力
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GH4169多台阶深孔刀具设计及试验研究 认领 引用
11
作者 冯亚洲 高泽辉 +1 位作者 刘战锋 刘小帆 《机电工程技术》 2025年第3期36-40,46,共5页
针对难加工材料GH4169多台阶深孔零件在加工过程中存在同轴度难保证、切削力大、切削温度高、切屑形态难控制、刀具寿命低、排屑困难、加工硬化倾向大、不易观察等问题,制订了多台阶深孔的加工工艺,包括选择合适的加工设备、加工系统、... 针对难加工材料GH4169多台阶深孔零件在加工过程中存在同轴度难保证、切削力大、切削温度高、切屑形态难控制、刀具寿命低、排屑困难、加工硬化倾向大、不易观察等问题,制订了多台阶深孔的加工工艺,包括选择合适的加工设备、加工系统、刀具尺寸、刀具材料、冷却润滑方式等。同时,考虑到多台阶深孔零件的同轴度问题,设计了一种内排屑方式的前定位推镗刀。采用正交试验法开展GH4169多台阶深孔零件镗削试验,通过改变主轴转速、进给量、切削液流量3个参数,分析深孔镗削加工过程中机床状态、振刀情况、排屑情况、刀具磨损情况、导向块磨损情况、切屑形态、孔轴心线偏斜量等参数的变化规律,得出镗削ϕ40 mm内孔的最佳参数组合:主轴转速n=225 r/min、进给量f=0.04 mm、切削液流量Q=120 L/min。 展开更多
关键词 GH4169 多台阶深孔 前定位推镗刀 同轴度 切屑形态
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聚晶金刚石断刀具屑槽的皮秒激光铣削工艺优化 认领 引用 被引量：2
12
作者 胡小月 丁峰 +2 位作者 郭靖雅 洪云 王成勇 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2025年第6期727-739,共13页
可靠的加工工艺参数是自动化激光加工装备制造聚晶金刚石(PCD)刀具断屑槽的重要保障。为重点研究PCD刀具断屑槽的红外皮秒激光铣削工艺,利用单因素实验确定单脉冲能量密度、脉冲重叠率和扫描重叠率等工艺参数的优化范围,以PCD刀具断屑... 可靠的加工工艺参数是自动化激光加工装备制造聚晶金刚石(PCD)刀具断屑槽的重要保障。为重点研究PCD刀具断屑槽的红外皮秒激光铣削工艺,利用单因素实验确定单脉冲能量密度、脉冲重叠率和扫描重叠率等工艺参数的优化范围,以PCD刀具断屑槽的烧蚀深度、材料去除率和表面粗糙度为目标函数,采用Box-Behnken响应面法对工艺参数进行优化,建立目标函数数值模型;随后采用NSGA-II遗传算法筛选合适的工艺参数,制造3种断屑槽结构来验证铣削工艺的可靠性。结果表明:基于响应面法获得的数值模型能够很好地预测不同工艺参数下断屑槽的烧蚀深度、材料去除率和表面粗糙度;增大单脉冲能量密度可显著增大烧蚀深度、材料去除率和表面粗糙度,材料去除率随扫描重叠率的增大而减小,但材料去除率和表面粗糙度均对脉冲重叠率的变化不敏感。选择单脉冲能量密度为4.7~5.4 J/cm2、脉冲重叠率为88%~90%、扫描重叠率为91%~93%的工艺参数,可在保证较高加工效率的前提下,获得表面粗糙度<0.200μm的表面质量,实现PCD车刀断屑槽的高精度、高质量加工。 展开更多
关键词 聚晶金刚石 车刀断屑槽 皮秒激光铣削 工艺参数优化 响应面法
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刀具几何参数对CFRP/Ti叠层制孔钛合金切屑形态及加工质量的影响 认领 引用 被引量：2
13
作者 王奔 孟珂宇 +2 位作者 汪嘉怡 叶骐玮 卢梦琦 《工具技术》 北大核心 2025年第11期54-59,共6页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)与钛合金叠层结构在航空航天领域被广泛应用在飞机中央翼、尾翼等关键承力部位,CFRP/Ti叠层结构在使用过程中通常采用一体化制孔进行螺栓连接,而钛合金切屑在一体化制孔的过程中会加大CFRP通孔孔径超大... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)与钛合金叠层结构在航空航天领域被广泛应用在飞机中央翼、尾翼等关键承力部位,CFRP/Ti叠层结构在使用过程中通常采用一体化制孔进行螺栓连接,而钛合金切屑在一体化制孔的过程中会加大CFRP通孔孔径超大、孔壁划痕、出口分层等制孔损伤。改变钛合金切屑形态,使钛合金切屑排屑顺畅,是提高CFRP/Ti叠层制孔加工质量的一种方法。刀具几何角度与产生的钛合金切屑形态有着密切的关系,本文以刀具螺旋角、顶角、后角、排屑槽半径为变量,通过正交试验探究刀具几何参数对切屑形态及对应CFRP孔径精度、孔壁质量及出口质量的影响规律。结果表明:当螺旋角和后角增大时,钻削产生的钛合金切屑由片状切屑逐渐转为折叠挤压形切屑,当顶角增大时,切屑的长度增大,切屑易形成折叠挤压形切屑,片状切屑对制孔质量影响较小,折叠挤压形切屑会加大CFRP的制孔损伤;当刀具螺旋角为35°、顶角为120°、后角为13°、排屑槽半径为1.35 mm时,产生的切屑形态大部分为片状切屑,此时的CFRP孔径精度、孔壁质量、出口质量最佳。 展开更多
关键词 刀具几何参数 CFRP/Ti叠层制孔 钛合金切屑形态 制孔质量
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基于刀—屑界面Zorev应力模型的内齿轮拉削力研究 认领 引用 被引量：1
14
作者 陈留洋 陈雪林 +1 位作者 赵建华 唐进元 《工具技术》 北大核心 2025年第6期87-91,共5页
切削力是评估切削变形、优化工艺参数和加工系统的关键参数。考虑齿轮拉削刀—屑较长的接触界面对切削性能的影响,基于刀—屑界面Zorev应力模型,构建拉削加工内齿轮的切削力模型,推导出机床主驱动电机负载率模型。开展内齿轮拉削加工实... 切削力是评估切削变形、优化工艺参数和加工系统的关键参数。考虑齿轮拉削刀—屑较长的接触界面对切削性能的影响,基于刀—屑界面Zorev应力模型,构建拉削加工内齿轮的切削力模型,推导出机床主驱动电机负载率模型。开展内齿轮拉削加工实验,实验结果与理论值的偏差较小,该模型的有效性得到验证。本研究通过机床电机负载率实现齿轮拉削复杂工况的监控,可广泛用于优化齿轮拉削工艺参数,提高其加工性能。 展开更多
关键词 刀—屑界面 内齿轮拉削 切削力 Zorev应力模型
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聚晶金刚石刀具断屑槽槽型对切屑卷曲半径的影响 认领 引用 被引量：2
15
作者 李辉林 于爱兵 +1 位作者 金淼杰 曲振宝 《机械制造》 2025年第5期44-48,共5页
为提高断屑槽聚晶金刚石刀具的断屑效果,研究聚晶金刚石刀具直线型、直线圆弧型、双圆弧型三种断屑槽槽型对切屑卷曲半径的影响。进行切削有限元仿真和试验,分析不同进给量下聚晶金刚石刀具三种断屑槽槽型对切屑卷曲半径的影响。通过高... 为提高断屑槽聚晶金刚石刀具的断屑效果,研究聚晶金刚石刀具直线型、直线圆弧型、双圆弧型三种断屑槽槽型对切屑卷曲半径的影响。进行切削有限元仿真和试验,分析不同进给量下聚晶金刚石刀具三种断屑槽槽型对切屑卷曲半径的影响。通过高速摄影观察切屑卷曲半径,收集切屑并进行分类。研究结果表明,采用直线圆弧型断屑槽槽型,聚晶金刚石刀具产生的切屑卷曲半径更小,更有利于切屑折断。在三种聚晶金刚石刀具断屑槽槽型中,直线圆弧型断屑槽产生的切屑多为优良切屑,断屑效果最佳。 展开更多
关键词 聚晶金刚石刀具 断屑槽 切屑 卷曲半径 影响
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基于虚拟仪器的微波芯片MPW测试系统设计 认领 引用 被引量：1
16
作者 俞利国 虞书铭 +1 位作者 张邓 陈浩 《计算机测量与控制》 2025年第7期130-138,共9页
为解决微波芯片多项目测试功能复杂、测试效率低、测试稳定性差等问题,设计了一种基于虚拟仪器的MPW测试系统;采用虚拟仪器作为软件工具编程语言,设计以多项目测试为核心的探针台动作控制、仪器测试控制、数据采集与分析处理等功能,并... 为解决微波芯片多项目测试功能复杂、测试效率低、测试稳定性差等问题,设计了一种基于虚拟仪器的MPW测试系统;采用虚拟仪器作为软件工具编程语言,设计以多项目测试为核心的探针台动作控制、仪器测试控制、数据采集与分析处理等功能,并对测试硬件进行柔性化集成以实现微波芯片MPW测试系统;经实验结果表明该测试系统可通过晶圆绘制分析软件工具制作Wafer Map下发至晶圆测试软件工具进行多项目位置识别,按照设计的测试流程控制仪器与探针台,可实现微波芯片的多项目晶圆测试任务;该测试系统可柔性化应用于各类型的MPW测试场景,相比常规晶圆测试系统无法高效完成多项目测试的局限性,可大幅度提升微波芯片的多项目晶圆测试效率,降低测试成本。 展开更多
关键词 微波芯片 虚拟仪器 多项目晶圆 测试系统 软件工具
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PTFE高频印制电路板低温辅助微孔钻削特性研究 认领 引用 被引量：1
17
作者 赵永锋 姚俊雄 +4 位作者 胡传红 孙勇 徐向前 郑李娟 王成勇 《硬质合金》 CAS 2025年第2期87-98,共12页
聚四氟乙烯(PTFE)凭借其高介电常数和低介电损耗被认为是高频微波板介质基板的理想材料,但其在机械钻孔时易因热量累积出现排屑不畅、碎屑严重粘附、孔壁污渍残留等问题,极大地影响了高频微波板的信号传输能力及可靠性。因此,本文创新... 聚四氟乙烯(PTFE)凭借其高介电常数和低介电损耗被认为是高频微波板介质基板的理想材料,但其在机械钻孔时易因热量累积出现排屑不畅、碎屑严重粘附、孔壁污渍残留等问题,极大地影响了高频微波板的信号传输能力及可靠性。因此,本文创新性地提出内喷式冷风辅助制孔工艺(简称“内冷”),进行了高频微波板钻孔实验研究,对比了常温、外冷及内冷3种工艺下,两种典型高频微波板钻孔时的刀具残屑、碎屑粘附、刀具磨损。结果表明:加工扁平玻纤陶瓷PTFE板时,内冷钻孔可有效改善切屑缠绕,但对减小刀具磨损效果十分有限;低温介质有效减小了切削过程中材料的塑性变形,在外冷和内冷条件下更易形成短锥螺旋状切屑;而在加工E型玻纤PTFE板时,由于没有陶瓷等硬质填料对刀具刃口与后刀面的强烈冲击,3种加工方式下的刀具磨损均明显小于扁平玻纤陶瓷PTFE板;内冷钻孔和外冷钻孔均能有效降低切屑粘附刀具现象,防止螺旋槽堵塞,并由于内冷钻削时,低温介质作用更为直接有效,可最大程度地避免树脂进入熔融态而粘附于刀具和切屑表面。研究结果发现,内冷钻削工艺更适用于E型玻纤PTFE板的微孔加工,可有效促进孔内切屑排出,防止切屑在刀具螺旋槽内的累积聚合。 展开更多
关键词 高频微波板 微孔 低温钻削 切屑形貌 刀具磨损
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复合织构硬质合金刀具加工过程中的综合性能研究 认领 引用
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作者 雷志远 王匀 +2 位作者 吴伟光 朱长顺 范雪飞 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2025年第12期270-277,共8页
采用激光加工技术在硬质合金前刀面制备出规则排布的5种织构:微沟槽织构(GT)、月牙形向上织构(CUT)、月牙形向下织构(CDT)、复合织构GT+CUT(CUGT)和复合织构GT+CDT(CDGT)刀具。通过对TC4钛合金的切削试验,系统研究了不同织构刀具对钛合... 采用激光加工技术在硬质合金前刀面制备出规则排布的5种织构:微沟槽织构(GT)、月牙形向上织构(CUT)、月牙形向下织构(CDT)、复合织构GT+CUT(CUGT)和复合织构GT+CDT(CDGT)刀具。通过对TC4钛合金的切削试验,系统研究了不同织构刀具对钛合金切削性能及塑性变形行为的影响规律。结果表明:与无织构刀具(NT)相比,5种微织构刀具均能有效降低切削力、减少刀面粘结面积并改善工件表面质量。其中,复合织构刀具(CDGT)综合性能更佳,主切削力降低22.1%,刀面粘结面积减少46.3%,工件表面粗糙度降低25.3%。在塑性变形方面,CDGT刀具产生的切屑变形系数降低16.5%,剪切角增大16.9%,剪切应变降低11.2%,有效缓解了TC4钛合金切削过程中的粘结磨损,延长了刀具寿命,提高了工件表面质量。 展开更多
关键词 复合织构 切削试验 刀具磨损 切屑形貌 表面粗糙度
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曲面锥形刀具的CFRP螺旋铣孔有限元仿真分析 认领 引用
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作者 朱瑞彪 周兰 +3 位作者 安国升 王云龙 李光奇 钟云 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2025年第3期396-404,485,共9页
为减少碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在螺旋铣孔加工过程中产生的毛刺、撕裂与分层等损伤,提高孔壁加工质量。本研究基于螺旋铣加工特性设计了一种曲面锥形刀具,首先利用微分法得到刀具的回转轮廓方程,随后构建了三维曲面锥形几何模型... 为减少碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在螺旋铣孔加工过程中产生的毛刺、撕裂与分层等损伤,提高孔壁加工质量。本研究基于螺旋铣加工特性设计了一种曲面锥形刀具,首先利用微分法得到刀具的回转轮廓方程,随后构建了三维曲面锥形几何模型,分析了不同加工阶段未变形仿真切屑的几何形貌与尺寸,最终建立了刀具的CFRP螺旋铣孔有限元模型,阐明了加工过程中应力/应变分布特点、切削力变化趋势,揭示了主轴转速、公转速度与进给速度对轴向力Fz的影响规律。结果表明,曲面锥形刀具在CFRP螺旋铣孔过程中产生的应力/应变分布均匀,切削力小且波动平缓,轴向力在刀具初始接触后呈平缓上升趋势,避免了传统刀具由于轴向力骤增而造成的崩刃现象,且轴向力峰值仅为85.91 N。由单因素实验可知,Fz随主轴转速的增大而减小,随公转速度与进给速度的增大而增大。由于专用刀具的曲面锥形结构提高了侧刃利用率,从而有效抑制了CFRP螺旋铣孔过程中毛刺与分层的产生。 展开更多
关键词 螺旋铣孔 CFRP 曲面锥形刀具 未变形仿真切屑 有限元仿真
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特斯拉阀微织构对YG8N刀具切削性能的提升机制研究 认领 引用
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作者 李婧 杨发展 +5 位作者 姜芙林 杨宇 陈安琪 王雪 李广地 颜世斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第24期207-219,共13页
目的解决钛合金切削时引发的刀具磨损过快和生产效率降低的难题。方法利用飞秒激光设备将具有各向异性的特斯拉阀微织构结构引入YG8N硬质合金刀具的前刀面中,并对具有正向与反向结构的微织构刀具切削TC4钛合金的性能和加工特征进行分析... 目的解决钛合金切削时引发的刀具磨损过快和生产效率降低的难题。方法利用飞秒激光设备将具有各向异性的特斯拉阀微织构结构引入YG8N硬质合金刀具的前刀面中,并对具有正向与反向结构的微织构刀具切削TC4钛合金的性能和加工特征进行分析研究。通过将切削试验与Johnson-Cook本构模型仿真相结合,分析微织构形貌特征对刀具切削力和切削温度的影响,同时探究切削温度对切削液黏度的影响,通过SEM观察刀具前刀面磨损和切屑的微观形貌。结果随切削温度的升高切削液的黏度不断降低,同步切削液进入微织构底部的概率不断加大,而通过对微织构底部的元素组成分析,结果证实切削液能有效进入微织构中。在300 mm/s低速切削时,微织构刀具刀尖温度及切削力均低于无织构刀具,刀具前刀面黏附物明显减少,切削性能得到显著提升;在1000 mm/s高速切削下,正向微织构刀具切削力比无织构刀具降低了19.4%,刀尖处的温度降低了29.4%,同时与低速切削工况相比也展现出更优异的切削性能。结论特斯拉阀微织构通过改变刀具表面的切屑流动路径,减小刀具与切屑的接触面积,进而有效降低切削力、降低刀尖处的切削温度,同时减少了前刀面的黏附物和氧化层,有效减缓了刀具表面崩刃和黏结磨损现象,显著降低了摩擦系数与切削磨损,延长了刀具的使用寿命。 展开更多
关键词 特斯拉阀微织构 刀具磨损 切削温度 切削形貌
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