一种纳米流体智能快速输运切削刀具

    公开(公告)号:CN117340301A

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202311556658.6

    申请日:2023-11-21

    IPC分类号: B23B27/00

    摘要: 本发明公开了一种纳米流体智能快速输运切削刀具,该刀具为负前角,前刀面刀‑屑接触区具有离散分布的微沟槽织构,微沟槽织构沿刀尖呈放射形分布,微沟槽织构长度从刀尖向远离刀尖方向逐渐增大,微沟槽织构轮廓曲线满足最速曲线方程。在纳米流体微量润滑切削条件下,纳米流体能够沿微沟槽织构最速曲线轮廓实现智能输送,有效渗透至刀‑屑接触区,从而起到良好的减摩润滑作用。

    基于切削力系数曲线拐点识别的微铣刀刃口磨损监测方法

    公开(公告)号:CN113927368B

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202111117130.X

    申请日:2021-09-23

    申请人: 苏州大学

    IPC分类号: B23Q15/16

    摘要: 本发明涉及一种基于切削力系数曲线拐点识别的微铣刀刃口磨损监测方法,包括以下步骤:S1、采集微铣刀的切削力和切削轨迹轮廓;S2、根据切削力计算切削力系数、根据切削轨迹轮廓计算未变形切削厚度;S3、绘制未变形切削厚度‑切削力系数散点图;S4、采用逻辑回归函数拟合散点图,计算拟合曲线拐点,表征刃口钝圆半径。本发明过采集的切削力和切削轨迹轮廓,分别计算切削力系数和未变形切削厚度,建立未变形切削厚度与切削力系数的散点关系图,再通过曲线拟合确定未变形切削厚度‑切削力系数关系曲线拐点,最后以曲线拐点表征磨损的微铣刀刃口钝圆半径,监测微铣刀刃口磨损。

    一种辅助切削液渗入切削区的系统及方法

    公开(公告)号:CN114888625A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210532511.2

    申请日:2022-05-12

    申请人: 苏州大学

    摘要: 本发明涉及一种辅助切削液渗入切削区的系统及方法,通过刀片表面纳织构化提供可定量表征和调控的纳米毛细管通道,并利用切削区摩擦界面自激电场引发的电动渗透效应,将与自激电场成一定角度的外加磁场作用于切削区,通过调控磁场特征、纳米织构结构参数,引入了电场和磁场相互作用产生的洛伦兹力驱动切削液渗入切削区,解决了切削液在切削接触区纳米尺度空间中无法高效渗透问题。切削液高效渗入刀‑屑或刀‑工接触区,在切削区摩擦界面形成有效的润滑膜,减缓界面摩擦,从而引起切削温度、刀片磨损、工件表面完整性等切削性能的改善。相比于现有的切削液渗入切削接触区的方法具有驱动能量场强度低、效率高、可控性强、结构简单等优势,适于实用。

    一种微铣削加工未变形切削厚度测量方法及系统

    公开(公告)号:CN114119501A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111306045.8

    申请日:2021-11-05

    申请人: 苏州大学

    IPC分类号: G06T7/00 G06T7/62

    摘要: 本发明涉及微铣削加工测量技术领域,公开了一种微铣削加工未变形切削厚度测量方法及系统,该方法包括以下步骤:S1、采集微铣削加工后的凹槽底部表面形貌图片;S2、从所述表面形貌图片中提取凹槽中线处的刀痕;S3、计算相邻刀痕间隔距离,并根据相邻刀痕间隔距离计算相邻刀齿的等效切削半径之差;S4、根据相邻刀齿的等效切削半径之差重构微铣削加工的瞬时未变形切削厚度。本发明微铣削加工未变形切削厚度测量方法及系统无需事先测定刀具跳动和磨损量便可实现微铣削未变形切削厚度的测量,极大缩短测量流程,提高测量效率,并且有效保证测量精度。

    大深径比微纳织构刀具、其加工装置及其加工方法

    公开(公告)号:CN114054961A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111391766.3

    申请日:2021-11-19

    申请人: 苏州大学

    摘要: 本发明公开了一种大深径比微纳织构刀具、其加工装置及其加工方法,加工装置包括激光发射单元、等离子体诱导单元以及移动平台,等离子体诱导单元还包括用于向诱导出的等离子体施加磁场的磁场发生机构。加工方法通过激光诱导出的等离子体在刀具本体的待加工表面上加工出微纳织构槽,通过向被诱导出的等离子体施加磁场从而增大等离子体的运动速度和增大等离子体的能量密度,从而获得具有大深径比的微纳织构槽。本发明利用磁场分布对激光诱导出的等离子体进行运动加速,然后再利用加速后等离子体在刀具本体后刀面制备出大深径比的微纳织构。

    磁性纳米流体与织构刀具协同切削提高加工精度的方法

    公开(公告)号:CN111331151B

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202010170509.6

    申请日:2020-03-12

    申请人: 苏州大学

    IPC分类号: B23B1/00 B24B1/00

    摘要: 本发明公开了一种磁性纳米流体与织构刀具协同切削提高加工精度的方法,其采用设置有微织构的织构刀具切削加工,其中,所述织构刀具的刀工接触区设置有所述的微织构;采用磁性纳米流体作为切削液;采用通电线圈,对所述通电线圈通电使其产生磁场力而引导所述磁性纳米流体朝向所述刀工接触区及所述微织构处流动,从而能够抑制微织构刀具在切削时的衍生切削现象,延长微织构刀具的使用寿命,以进一步提升微织构刀具的切削性能;同时,磁性纳米颗粒在微织构的表面形成一层能够持久存在的润滑膜,该润滑膜不仅能够防止切屑划伤刀具表面,增加刀具使用寿命,还能够减少切削力,减少刀工之间的摩擦力,减少切削温度,从而改善加工工件的表面质量。

    促进热喷涂涂层膜基界面间机械和冶金结合的处理方法

    公开(公告)号:CN110468364B

    公开(公告)日:2021-08-06

    申请号:CN201910861046.5

    申请日:2019-09-11

    申请人: 苏州大学

    IPC分类号: C23C4/02 C23C4/134

    摘要: 本发明涉及促进热喷涂涂层膜基界面间机械和冶金结合的处理方法,其步骤如下:1)、基体的表面预处理;2)、制备织构化基体;3)、织构化基体表面处理;4)、制备涂层。本发明通过基体表面织构化技术与钎剂预处理相结合应用于喷涂涂层中,既可以改善喷涂涂层膜基间机械嵌接作用,还可提高熔滴与基体间的界面传热系数,增强喷涂涂层与基体间微观互锁结合强度,并同时增加喷涂过程中膜基界面发生冶金结合的机会,提高熔滴与基体间冶金结合的程度,在基体和热喷涂涂层之间形成金属间化合物层,进而显著增强喷涂涂层的膜基结合强度。

    磁性纳米流体与织构刀具协同切削提高加工精度的方法

    公开(公告)号:CN111331151A

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN202010170509.6

    申请日:2020-03-12

    申请人: 苏州大学

    IPC分类号: B23B1/00 B24B1/00

    摘要: 本发明公开了一种磁性纳米流体与织构刀具协同切削提高加工精度的方法,其采用设置有微织构的织构刀具切削加工,其中,所述织构刀具的刀工接触区设置有所述的微织构;采用磁性纳米流体作为切削液;采用通电线圈,对所述通电线圈通电使其产生磁场力而引导所述磁性纳米流体朝向所述刀工接触区及所述微织构处流动,从而能够抑制微织构刀具在切削时的衍生切削现象,延长微织构刀具的使用寿命,以进一步提升微织构刀具的切削性能;同时,磁性纳米颗粒在微织构的表面形成一层能够持久存在的润滑膜,该润滑膜不仅能够防止切屑划伤刀具表面,增加刀具使用寿命,还能够减少切削力,减少刀工之间的摩擦力,减少切削温度,从而改善加工工件的表面质量。

    硬脆性材料的表层织构化处理辅助加工方法

    公开(公告)号:CN110434448A

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201910732361.8

    申请日:2019-08-09

    申请人: 苏州大学

    摘要: 本发明公开了一种硬脆性材料的表层织构化处理辅助加工方法,先在硬脆性材料工件的待加工表面上加工形成微织构,随后对所述待加工表面予以切削加工。在待加工表面加工设定的微织构后,硬脆性材料工件的表面在微织构区域产生应力集中,进而诱导硬脆性材料产生裂纹,在后续切削加工中预制的萌生裂纹产生精密扩展,并且可减轻切削加工过程中硬脆性材料对切削刀具的冲击作用,从而提高硬脆性材料的切削加工性能和加工表面质量,增加刀具寿命。该辅助加工方法具有成本低、灵活方便、实用性强且易于推广的优点,可以从本质上改善硬脆性材料切削加工性能。

    一种磁场辅助下的车削加工装置

    公开(公告)号:CN211727522U

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN202020302409.X

    申请日:2020-03-12

    申请人: 苏州大学

    IPC分类号: B23B25/00 B23Q11/10

    摘要: 本实用新型公开了一种磁场辅助下的车削加工装置,所述车削加工装置包括固定安装在车床刀架上的车刀刀杆、设置在所述车刀刀杆上的织构刀具,其中,所述织构刀具的前刀面上设置有微织构;所述车削加工装置还包括设置在所述刀架上且在通电状态下能够产生磁场力的通电线圈、用于喷出磁性纳米流体的喷头,以及用于提供所述通电线圈工作的电源。切削加工时,通电线圈在通电状态下产生磁场,能够将切削液喷头喷出的磁性纳米流体中的磁性纳米粒子至刀工接触区和刀具的微织构位置,即时排出微织构的织构槽中的残屑,从而抑制微织构刀具在切削过程在的衍生切削现象,这延长微织构刀具的使用寿命,改善了加工工件的表面质量。