《高速銑削淬硬鋼表面細觀結構表征與損傷演化機制研究》是依託哈爾濱理工大學，由張為擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高速銑削淬硬鋼表面細觀結構表征與損傷演化機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張為
- 依託單位：哈爾濱理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速銑削已成為汽車覆蓋件淬硬鋼模具的主流加工技術。由於在淬硬鋼高速銑削加工的表面狀態對服役性能影響規律、高速銑削條件與表面服役性能映射規律等方面研究比較薄弱，表面完整性的評價指標與控制方法不夠完善，無法有效保證其壽命與服役性能。本項目研究高速銑削淬硬鋼表面形成的多強場耦合作用機制，建立已加工表面熱力分布模型；進行表面細觀結構的顯微重構與特徵識別，建立表面細觀結構表征模型；進行表面損傷演化過程的宏細觀分析，建立表面細觀結構與表面服役性能關係耦合矩陣；以表面細觀結構為中間變數，確定表面細觀結構評價指標，研究高速銑削條件與表面服役性能映射關係，提出最佳化的高速銑削條件。研究旨在闡明淬硬鋼高速銑削表面的損傷演化機制，揭示高速銑削條件-表面細觀結構-表面服役性能三者之間的映射規律，為提高汽車覆蓋件淬硬鋼模具的高速銑削技術水平、服役性能與壽命奠定基礎。
結題摘要
高速銑削已成為汽車覆蓋件淬硬鋼模具的主流加工技術。由於在淬硬鋼高速銑削加工的表面狀態對服役性能影響規律、高速銑削條件與表面服役性能映射規律等方面研究比較薄弱，表面完整性的評價指標與控制方法不夠完善，無法有效保證其壽命與服役性能。項目針對淬硬鋼高速銑削加工，依據汽車覆蓋件淬硬鋼模具加工特點，建立了已加工表面細觀結構表征模型，分析了已加工表面細觀結構的承載特性和接觸變形；建立了球頭銑刀銑削的刀工接觸關係模型和變切削厚度正交切削模型，通過淬硬鋼銑削過程數值模擬和高速銑削試驗研究，分析了淬硬鋼高速銑削過程中力熱特性及其對表面殘餘應力、加工硬化的影響規律，闡明了切削參數對已加工表面形成影響的熱力耦合作用機制；針對不同切削參數形成的加工表面進行了服役過程數值模擬與衝壓試驗研究，獲得了服役過程中已加工表面受力分布、磨損分布，建立了切削參數與表面服役性能映射關係；基於細觀損傷力學，根據表面缺陷統計分析獲得的損傷參數，進行了服役過程中表面損傷演化數值模擬，預測了表面損傷演化趨勢。研究旨在闡明淬硬鋼高速銑削表面的損傷演化機制，揭示高速銑削條件-表面細觀結構-表面服役性能三者之間的映射規律，為提高汽車覆蓋件淬硬鋼模具的高速銑削技術水平、服役性能與壽命奠定基礎。
