纳米孪晶cBN超精密切削淬硬钢的加工机理及技术基础

成果基本信息
关键词：	纳米孪晶;硬态切削;切削力预报;硬轴承钢;切削温度;表面完整性
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	20160960	资源采集日期：	2016-09-10

研究情况
单位名称：	燕山大学	技术水平：
评价证书号：	冀科成转鉴字[2016]第0-012号	评价单位：	河北省科技成果转化服务中心
评价日期：	2016.05.29	评价证书号：	冀科成转鉴字[2016]第0-012号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
该项目对用于刀具制造的纳米孪晶CBN（nt-cBN）块材的机械物理性能进行了研究，并完成了nt-cBN块材的焊接；对nt-cBN材料进行了机械刃磨机理的理论分析及实验验证，提出一种nt-cBN表层材料去除理论，脆塑转变临界研磨深度理论计算结果为23.9nm，并基于实验分析了研磨工艺参数对加工质量的影响规律；完成了nt-cBN刀具超精密切削淬硬钢的数值模拟分析模型的建立，对切削过程中的切屑形态、切削力、切削温度、残余应力等进行了数值模拟分析，进而优化刀具几何参数和切削工艺参数；研究了飞秒激光加工策略及工艺参数对刀具表面质量和刃口锋利度的影响机制，完成了nt-cBN毫米级尺寸切削刀具的轮廓加工，基于聚焦离子束（FIB）技术实现了切削刃钝圆半径低于60nm的nt-cBN圆弧刃微刀具的精密制造；采用nt-cBN刀具完成了淬硬钢的超精密切削加工实验，加工表面粗糙度Sa低于7nm，结合仿真结果研究了淬硬钢纳米级表面的形成机理，以及亚表层损伤即表面完整性的产生机制及影响因素；根据刀具磨损的实验和仿真结果，研究了nt-cBN刀具的磨损机理以及刀具磨损量和磨损形态随着工艺参数变化的演化过程，面向淬硬钢的超精密切削提出了nt-cBN刀具磨损的控制策略。

成果名称：	纳米孪晶cBN超精密切削淬硬钢的加工机理及技术基础	关键词：	纳米孪晶;硬态切削;切削力预报;硬轴承钢;切削温度;表面完整性
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	制造工艺	三级分类名称：	切削加工工艺
研究起止时间：	2013.01 至2015.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	燕山大学	学科分类2：	460.30
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	TG71	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	51205343
经费实际投入额（万元）：	25.00	评价单位：	河北省科技成果转化服务中心
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2016.05.29	转让范围：
评价证书号：	冀科成转鉴字[2016]第0-012号	推荐单位：	河北省科技成果转化服务中心
推广形式：	无	成果登记号：	20160960
成果简介：	该项目对用于刀具制造的纳米孪晶CBN（nt-cBN）块材的机械物理性能进行了研究，并完成了nt-cBN块材的焊接；对nt-cBN材料进行了机械刃磨机理的理论分析及实验验证，提出一种nt-cBN表层材料去除理论，脆塑转变临界研磨深度理论计算结果为23.9nm，并基于实验分析了研磨工艺参数对加工质量的影响规律；完成了nt-cBN刀具超精密切削淬硬钢的数值模拟分析模型的建立，对切削过程中的切屑形态、切削力、切削温度、残余应力等进行了数值模拟分析，进而优化刀具几何参数和切削工艺参数；研究了飞秒激光加工策略及工艺参数对刀具表面质量和刃口锋利度的影响机制，完成了nt-cBN毫米级尺寸切削刀具的轮廓加工，基于聚焦离子束（FIB）技术实现了切削刃钝圆半径低于60nm的nt-cBN圆弧刃微刀具的精密制造；采用nt-cBN刀具完成了淬硬钢的超精密切削加工实验，加工表面粗糙度Sa低于7nm，结合仿真结果研究了淬硬钢纳米级表面的形成机理，以及亚表层损伤即表面完整性的产生机制及影响因素；根据刀具磨损的实验和仿真结果，研究了nt-cBN刀具的磨损机理以及刀具磨损量和磨损形态随着工艺参数变化的演化过程，面向淬硬钢的超精密切削提出了nt-cBN刀具磨损的控制策略。
联系人：	陈俊云	成果登记日期：	2016-06-23
联系人email：	sophiacjy@ysu.edu.cn	单位代码：	91300159
邮政编码222：	066004	联系人电话：	15227248304
单位传真：		单位通讯地址：	河北省秦皇岛市河北大街西段438号
单位所在省市：		单位电话：	0335-8057100;8057072
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	陈俊云;赵岩;靳田野;娄泽;王明亮	资源采集日期：	2016-09-10

纳米孪晶cBN超精密切削淬硬钢的加工机理及技术基础

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