- 芮春华;苏宇;刘锦宇;
切削过程中，带电油膜水滴撞击壁面的铺展特性对冷却润滑性能具有显著影响。本研究构建可视化试验系统，研究不同电压、外内流量比、内流体类型、撞击距离及壁面材质下的铺展特性。结果表明，施加电压可以提高油膜水滴撞击速度和铺展效果；外内流量比增大导致黏度增大、导电性减弱，抑制铺展；较大的撞击距离增大初始动能，促进铺展；在不同壁面中，油膜水滴在硬质合金表面上的铺展性能更优。
2025年10期 v.59;No.626 7-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 王中庆;侯荣国;云昊;郭新勇;吕哲;郭燕坤;
为应对CF/PEEK铣削加工中面临的铣削力过大、切削温度高及表面质量差等核心难题，采用超声振动辅助铣削工艺加工CF/PEEK复合材料层合板，主要研究加工参数对加工特性及表面质量的影响规律。结果表明：与常规铣削相比，超声振动辅助铣削CF/PEEK的加工方式能够有效抑制铣削力和温度，提高表面形貌质量；超声振动辅助铣削下的铣削力、铣削温度和表面粗糙度分别降低11.9%～40.9%,4.7%～23.3%,12.3%～46.5%。
2025年10期 v.59;No.626 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 黄丽容;沈仁涛;陈瀚;钟志强;李小亮;朱秀浩;袁继君;
针对WC-Co硬质合金压坯出现裂纹和贴边毛刺问题，采用实验和MSC. MARC有限元软件仿真的方法，研究不同卸压行程对裂纹和毛刺的影响，实验结果表明：卸压行程为0.25 mm时，压坯无裂纹及贴边毛刺，压坯轴向高度为5.818 mm；卸压行程为0.05 mm,0.10 mm和0.15 mm时，压坯碎裂，有竖向裂纹；卸压行程为0.45 mm和0.55 mm时，产生横向裂纹及贴边毛刺。采用数值模拟仿真压制，卸压行程为0.25 mm时，模拟轴向高度为5.814 mm，误差为0.06%，验证模型准确性。采用弹性后效百分比5%～6.6%作为判断卸压行程是否合适的判据，模拟结果表明：卸压行程为0.05 mm,0.10 mm,0.15 mm时，弹性后效百分比分别为2.8%,3.5%和4.3%，小于判据区间；卸压行程为0.45 mm和0.55 mm时，弹性后效百分比为8.6%和9.7%，大于判据区间；卸压行程为0.25 mm时，弹性后效百分比为5.9%，在判据区间内，与实验结果相吻合。提出的通过数值模拟确定硬质合金压制工艺中卸压行程的方法，能够为生产实践提供指导。
2025年10期 v.59;No.626 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 贺玮迪;姚晓周;吴孟玥;吴春涛;赵金伟;胡恒宁;
为研究溅射气体对TiAlN涂层结构和性能的影响，利用磁控溅射技术制备不同Kr气流量下的TiAlN涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压痕以及摩擦磨损仪对涂层微观组织、力学性能及摩擦性能进行分析。结果表明，溅射气体并未对涂层取向和微观组织造成明显影响，随着Kr气流量的增大、Ar气流量的减小，涂层晶粒尺寸整体表现出增大趋势，涂层中Ti元素含量增大，而涂层硬度表现出先降低后增大的趋势。摩擦磨损实验结果表明，Kr气对涂层表面质量有明显影响，涂层的摩擦系数随Kr气流量的增大而降低，所有涂层磨损机理均为磨粒磨损和黏着磨损。此外受柱状晶结构和剪切应力的影响，涂层会在磨损过程中出现分层剥落现象。
2025年10期 v.59;No.626 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1654K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 林勇传;卫浩;邓天豪;方枭;马济阳;赖德斌;
蠕墨铸铁是一种难加工材料，刀—屑界面处会产生强烈的摩擦。刀具产生严重的黏结磨损，影响加工质量和效率，限制蠕墨铸铁更广泛地应用于潜在场景。合理织构参数的微纹理工具被认为可以改善干切削中的刀—屑之间的摩擦和黏附。本文制备不同织构参数的沟槽型织构刀具并对蠕墨铸铁进行铣削试验，对比不同织构参数刀具与无织构刀具对切削合力和切削温度的影响，确定较优的织构参数，揭示织构刀具铣削蠕墨铸铁的磨损机理。试验结果表明，当槽宽度为80μm、与刃角度为30°、与刃距离为50μm、槽间距为150μm时，微织构刀具的切削性能最优。微织构可以显著降低刀具前刀面的黏附磨损程度，但对磨损机理无影响。
2025年10期 v.59;No.626 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 黄宗锐;刘战强;赵金富;王兵;蔡玉奎;
316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附，影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验，改变切削速度与未变形切屑厚度，分析切削过程中的切削温度、切削力，观测切削后的工件表面，探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工表面黏附的因素与黏附机理，并采用黏附体积来判定黏附程度。结果表明：黏附体积随未变形切屑厚度的增大而增大；当未变形切屑厚度一定时，切削速度为1 500 mm/s时，黏附体积最小；切削过程中存在3种黏附机制，分别为化学黏附、物理黏附与机械黏附，其中物理黏附是主要黏附机制；温度是影响黏附的主要因素，因此可以通过控制切削温度的方式降低黏附。
2025年10期 v.59;No.626 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 杨然杰;李佳慧;葛亮;施华;杨文超;黄树涛;
碳纤维增强复合材料凭借良好的性能，广泛应用在航空航天、汽车等领域，沟槽铣削是其重要的加工工序，但在铣削沟槽时极易产生撕裂、分层、毛刺等缺陷。本文应用PCD铣刀对CFRP进行沟槽铣削实验，研究沟槽端面缺陷的形成特点、机理及切削参数和冷却条件的影响。结果表明：沟槽铣削端面缺陷主要为端面表层的撕裂，沟槽侧端面撕裂缺陷主要发生在铣刀相对工件端面转出一侧，底端面撕裂缺陷在沟槽铣入端和铣出端表现不同；撕裂因子F随切削速度的提升先增大后减小，随每齿进给量的增大而增大，每齿进给量相较于切削速度对撕裂缺陷最大影响深度和撕裂因子F的影响更为显著；以较低的每齿进给量铣削时改变冷却条件可以减少端面撕裂缺陷的面积。
2025年10期 v.59;No.626 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ]
- 史立;刘宇;商恩博;石鸿瑞;刘子源;沙智华;
挤压切削是一种集切削与滚压于一体的加工技术。刀具钝圆刃口在切削过程中对材料产生挤压，在工件表面引入有益的残余压应力层，提高工件表面质量。本文分析挤压切削中残余应力的形成机制，并提出结合切削液冷却与润滑作用的优化方法。构建热—流—固耦合的挤压切削有限元仿真模型，研究切削液温度、切削液摩擦系数及刀具钝圆半径的变化对工件表面残余应力的影响规律。结果表明：采用低温、较大摩擦系数的切削液并选取合适的刀具钝圆半径参数，可显著增强残余压应力，提升工件表面质量。
2025年10期 v.59;No.626 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K] [下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 王星博;廖小平;鲁娟;马俊燕;欧诚意;
经济型数控机床只有线性和圆弧插补控制功能，在不提升设备配置的情况下，为实现不规则轮廓加工过程的刀具轨迹优化及智能创成，本文基于双头蛇算法（Double-Headed Snake, DHS）思想提出多头蛇算法（MultiHeaded Snake, MHS）生成由线段、圆弧和圆锥组成的工艺轨迹。算法中，分别用3个蛇头表示直线、圆弧和圆锥搜索器，用蛇的爬行模拟对不规则轮廓曲线逐段逼近，同时通过宏程序完成圆锥曲线轨迹段的加工，实现刀具轨迹加工代码的智能创成。以不规则轮廓图形“海豚”的刀具轨迹优化及加工代码创成的仿真实验，验证所提方法的有效性。对仿真结果与传统方法及主流工业软件的结果进行对比，在提高加工效率的同时，轮廓精度与弓高误差精度均有提高，尤其在高精度的加工中展现出明显的优势。
2025年10期 v.59;No.626 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王栋;吕梦涵;吕二阳;任泊龙;陈磊;韩奥伟;
为探究加工参数对铣削18CrNiMo7-6钢瞬时铣削力的影响，基于单因素试验获得不同螺旋角铣刀对应的铣削力系数，建立铣削18CrNiMo7-6钢的瞬时铣削力理论模型，该模型同时考虑切削参数和刀具螺旋角。试验结果表明，该瞬时铣削力模型中铣削力信号波峰波谷值平均值误差在13.63%以内，平均铣削力误差在22.74%以内；较大的铣刀螺旋角有利于增强加工过程稳定性，不易出现空切现象。同时，基于正交试验结果建立铣削力经验模型，得到的平均铣削力误差在19.89%以内，对平均铣削力影响最大的加工参数依次为每齿进给量f_z、切削宽度a_e、切削深度a_p和主轴转速n。
2025年10期 v.59;No.626 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 王晓沁;曾雯浩;汪振华;
为实现高频间歇铣削，将纵扭超声技术引入常规铣削中，对于加工钛铝合金等易颤振材料具有广阔应用前景。重点分析超声辅助技术对铣削力的影响，定义超声辅助影响函数，建立铣削力模型。在此基础上运用半离散法得到稳定性叶瓣图，仿真结果表明，在32 kHz超声辅助下的稳定性提高38%。结合五轴机床铣削实验，对加工表面质量展开分析并验证该模型的准确性。
2025年10期 v.59;No.626 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 师毓华;郑建明;刘驰;蒋大勇;冯佩;马莉丽;商鹏;
镍基合金深孔加工时切削温度高、排屑困难、刀具磨损快是目前制孔工艺中的一项技术难题。基于BTA深孔钻削机理，建立镍基合金普通和低频振动辅助BTA深孔钻削力及钻削温度测量系统，对两种钻削条件下钻削温度、钻削力以及钻头外齿的前刀面、后刀面及定径刃的磨损情况进行对比分析。结果表明：相较于普通钻削，振动钻削时工件孔壁处温度下降5.9%，说明振动钻削方式能够改善BTA深孔钻削换热环境，并且通过适当调整切削用量，可以有效降低钻削温度；振动钻削相较普通钻削能够降低钻削力，其中轴向力平均值降低16.61%，扭矩平均值降低7.53%；此外，Inconel 718镍基合金的切削加工性能差，刀具磨损快，振动钻削时外刀齿后刀面的磨损量VB较普通钻削时低，初始磨损期持续时长为普通钻削的3倍，外齿前刀面和定径刃的磨损程度均较普通钻削改善明显。振动钻削能够有效延缓刀齿磨损，提高刀具的使用寿命。
2025年10期 v.59;No.626 82-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1863K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 解舒元;陈松;李勇平;郭杰;张天浩;
针对U75V重轨在磨削过程中最佳工艺参数难以选择的问题与磨削后表面粗糙度Ra的预测问题，将影响磨削进程的工艺参数（砂轮转速、砂轮进给速度、磨削深度）作为自变量，表面粗糙度作为因变量，建立PSO-ELM预测模型并寻求最佳工艺参数组合，最后将试验数据与预测结果进行对比得到R300、R80、R13轨面的最佳工艺参数组合：砂轮转速为3 154 r/min,3 225 r/min,3 196 r/min，进给速度为11.5 mm/min,10.3 mm/min,11.2 mm/min，磨削深度为0.15 mm,0.14 mm,0.14 mm。对最佳工艺参数进行实验验证，实验结果显示，R300轨面的表面粗糙度为Ra0.213μm,R80轨面的表面粗糙度为Ra0.188μm,R13轨面的表面粗糙度为Ra0.192μm。预测值与试验结果误差表明，R300轨面误差为8.9%,R80轨面误差为3.7%,R13轨面误差为6.8%。基于粒子群优化极限学习机预测模型实现对U75V重轨表面粗糙度的准确预测，应用粒子群算法所获得的最佳工艺参数组合提高了磨削质量。
2025年10期 v.59;No.626 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 李录彬;张志浩;吴明阳;陈书凝;
高温合金凭借良好的抗拉强度和抗氧化性等特点成为航空工业零件的优选材料。但其材料导热率低且微观强化项硬度和抗剪切应力高，在切削时易产生较高的切削温度，造成刀具磨损、工件表面质量下降等现象。高压冷却辅助切削技术对于难加工材料的切削加工具有一定的优势，本文基于理论和仿真的方法，研究不同冷却条件、高压冷却液压力、切削参数与刀具倒棱参数对切削高温合金时切削温度的影响规律。结果表明：随着高压冷却液压力的增大，切削温度下降4.11%；随着切削速度的增大，切削温度升高8.93%；随着进给量的增大，切削温度升高2.27%；随着倒棱角度的增大，切削温度升高19.04%；倒棱宽度的变化对切削温度影响较小，切削温度升高0.05%。
2025年10期 v.59;No.626 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 蒲景飞;赵永强;郭腾;李志斌;侯红玲;何亚银;李军;
针对大导程滚珠丝杠副的螺母滚道难磨削甚至无法磨削的问题，提出一种车削+挤压的加工方法，通过分析螺母滚道的成形过程，建立螺旋滚道的数学模型，设计一种3220型螺母滚道的专用挤压刀具。利用DEFORM-3D有限元仿真软件模拟3220型螺母滚道的车削和热挤成形过程，分析扭矩随挤压时间的变化趋势和挤压温度对螺母滚道成形质量的影响，螺母滚道热挤压成形的可行性得到验证，得出螺母滚道热挤压成形的最佳温度范围为850℃～950℃，为大导程丝杠螺母副的螺母滚道加工提供参考。
2025年10期 v.59;No.626 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 刘若飞;戚厚军;阎兵;
针对插齿机主驱动系统动平衡问题，依据惯性力分析理论，在原有的平衡方法基础上，采用一种用于平衡往复移动惯性力的平衡结构。基于ADAMS多体动力学分析软件，分析驱动系统未进行平衡时的惯性力，对比传统平衡方法和采用新结构的平衡效果优劣，并分析曲柄长度、曲柄质量、连杆长度、连杆质量等因素对惯性力的影响。对曲柄长度和平衡块质量进行优化设计，结果表明：相比于原有平衡方法，优化设计后的结构对惯性力的平衡达到94.48%，有效地减小床身所受惯性力，提高插齿机主驱动系统的动力学性能。
2025年10期 v.59;No.626 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 刘立军;陈国锋;徐艳;
某型航空发动机的压气机盘材质为TC6钛合金，燕尾槽型面巨大，一般采用涂色法对燕尾槽型面与标准件的贴合程度进行验收，其接触面积率须达到100%。对燕尾槽的材质及结构特征、影响涂色法检查合格与否的因素、精拉加工的切削机理进行分析，推导不同泊松比材料的切削表面回弹量的计算公式，基于ABAQUS进行切削表面不平整度及切削力的仿真分析，并针对性地提出拉刀优化措施，以满足涂色法验收要求。
2025年10期 v.59;No.626 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]
- 于大国;邓文斌;梁永辉;贺雷;
针对深孔直线度检测难度大、缺少先进实用检测装备的问题，提出一种深孔直线度激光检测方案，探测机构固定有一个光敏传感器，深孔外静止的激光照射到孔内光敏传感器上，根据光斑位置求解得到深孔直线度。同时计算得到检测过程的摩擦力，研究避免探测机构自锁的条件。位于深孔内的探测机构由圆锥体、锥套、弹簧组成，运动时其外圆表面与深孔内壁贴合，自动适应深孔直径的微量变化，不会相对于深孔偏心。因重力引起的摩擦力通过积分运算可以得到，由弹性力产生的摩擦力与弹性系数、变形量等因素有关。圆锥体与锥套之间的摩擦角为Ψ_1，锥套与深孔内壁之间的摩擦角为Ψ_2，为避免自锁，探测机构圆锥体的半锥角应大于两个摩擦角Ψ_1与Ψ_2之和，同时小于90°与摩擦角Ψ_1之差。以上结论在3组实验中得到验证。
2025年10期 v.59;No.626 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李莉;刘柄瑶;王龙;黄鑫;杨洪涛;沈梅;
为了实现低精度关节臂测量机高精度测量，本文提出一种应用于指定加工区域内工件在线测量的测量机最佳测量区和最优测量姿态确定方法，建立测量机应用于指定测量空间内的测量模型和误差模型，分析该测量空间内测量点最大测量误差分布规律，研究基于粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization,PSO）和牛顿迭代法的测量机最佳测量区和最优测量姿态的确定方法，利用实验优化选择PSO算法中的各关键参数，进行PSO算法与蚁群优化算法（Ant Colony Optimization,ACO）和基于局部和全局变异策略的果蝇优化算法（Local and Global Mutation Strategy based Fruit Fly Optimization Algorithm,LGMS-FOA）的寻优效果对比实验，并进行指定测量空间内的测量机测量点误差分布规律分析和最佳测量区确定验证实验，在此基础上确定测量机测量特定点的最优测量姿态。分析实验结果发现，PSO算法的稳定性和收敛速度比ACO算法好，而LGMS-FOA算法在求解时会陷入局部最优，关节臂测量机在所研究的测量空间内的测量点误差分布规律为椭球形，所确定的最佳测量区为500 mm≤x≤520 mm,80 mm≤y≤100 mm,100 mm≤z≤120 mm，该区域的最大测量误差为0.056 mm。测量机测量该最佳测量区内的测量点（504,88,108）时，其最优测量姿态为θ_1=212.526 0°，θ_2=111.193 9°，θ_3=332.538 8°，θ_4=112.593 2°，θ_5=82.684 2°，θ_6=90.342 4°，测量误差可降低至0.002 mm。
2025年10期 v.59;No.626 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K] [下载次数：40 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 俞冰磊;宁雨飞;罗福源;瞿书涯;
为实现碳纤维立体织物自动置换装置中图像处理模块准确定位钢针的要求，提出一种自动对焦方法。该方法以Laplacian能量函数作为清晰度评价函数，采用静态阈值分割方法分离目标钢针与背景，通过一种爬山算法结合先验特性曲线进行预测的对焦搜索策略实现对目标钢针的自动对焦。实验证明，该方法具有较高的对焦精度和重复对焦精度，相机往复运动次数少、耗时时间短，在自动置换的工业场景下具有较好的适应性、稳定性与高效性。
2025年10期 v.59;No.626 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 孟松涛;房飞宇;柴宁;夏森彬;李超;
在高质量菲涅尔透镜薄膜的卷对卷制造中，高精度辊筒模具对于将菲涅尔结构从辊筒表面精确地复制到柔性基板上至关重要，而辊筒模具质量大和尺寸长的特点导致离线测量设备很难进行辊筒模具微结构加工精度测量，因此本文提出一种在位测量及误差分离方法，针对辊筒模具菲涅尔结构的测量需求，开发一套高精度的误差分离系统。该系统结合了柔性铰链剪切平台和位置同步数据采集技术，通过错位两点法实现测量误差的有效分离。对辊筒模具菲涅尔结构进行3次重复测量，重构误差有95.45%的概率落在±0.039μm内，证明在位测量系统的测试结果具有纳米级的可再现性。
2025年10期 v.59;No.626 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 李昕愉;史建华;刘盼;张铭雨;
为满足军工领域复杂零件外形结构的高精度、高效率检测需求，以光学三坐标为基础，提出基于自由曲面曲率变化的自适应测量点规划方法，并结合CATIA二次开发平台完成实验验证。基于聚类算法和禁忌搜索算法研究测头位姿规划方法，采用贪心模拟退火算法实现测量路径的合理规划，分析并解决测头干涉碰撞问题。使用光学三坐标结合本文研究成果进行实验，验证采用该技术测量复杂零件高精度、高效率具备有效性和可行性。
2025年10期 v.59;No.626 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] 下载本期数据