一、刀具材料的历史进展与未来展望（论文文献综述）
骆德铖[1]（2021）在《基于深度学习的铣削TC18钛合金的刀具磨损机理分析与预测模型研究》文中提出TC18（Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe）钛合金是一种在航空航天、深海潜水、生物医学等领域有着广泛应用的合金。铣削加工TC18钛合金时快速的刀具磨损会使得成本增加和工件表面质量急剧下降。因此,对该过程的刀具磨损机理分析和刀具磨损预测模型的研究显得尤为重要。本文首先通过一个铣削实验,获得了195组刀具磨损数据,同时采集铣削力信号作为预测模型的输入。通过扫描电镜和EDS能谱分析仪对刀具磨损过程的微观形貌详细的进行分析。基于无需任何特征工程处理的原始铣削力数据,使用深度学习中的卷积双向长短时记忆神经网络（convolutional bi-directional long short-term memory networks,CNN+BILSTM）和卷积双向门控循环单元（convolutional bi-directional gated recurrent unit,CNN+BIGRU）建立刀具磨损预测模型。在刀具磨损量预测模型中,实验结果表明,相较于其它单一模型,CNN+BILSTM模型的预测效果最好。CNN+BIGRU模型效果次之,但是其运行时间更短。同时,CNN+BILSTM模型和CNN+BIGRU模型的收敛速度较快。在刀具磨损状态监测模型中,CNN+BILSTM和CNN+BIGRU模型对于刀具磨损三个阶段平均分类准确率分别达到了96.55%和94.83%,可以满足实际需求。为了有效的选用激活函数,通过在CNN+BIGRU和CNN+BILSTM模型上对sigmoid、tanh和Re LU激活函数做的对比实验,结果表明,采用了Re LU激活函数的模型运行时间最短,收敛速度最快。为了研究本文预测模型的泛化能力,在另一个不同工况下的数据集上进行实验验证。通过对其三个数据集的交叉验证结果表明,本文采用的CNN+BILSTM和CNN+BIGRU模型均具备较好的性能和泛化能力,为刀具磨损在线预测领域提供了一种新的、有前景的方法。
张肖肖[2]（2021）在《石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理WC-Co硬质合金具有优异的硬度、韧性、耐磨性及抗弯强度等性能,被广泛应用于切削工具、钻探工具、拉拔模具、耐磨涂层等领域。但是,Co是稀缺的战略资源,在众多领域的需求都在不断增加。我国Co资源贫乏,主要依赖进口。为应对Co需求增加和资源稀缺问题,许多学者开展了无Co硬质合金的研究。其中,WC-Al2O3复合材料具有较高的硬度和优异的耐腐蚀性能,是一种有应用前景的无Co硬质复合材料。然而,脆性依然是无Co硬质合金面临的一个重要的共性问题,制约了其进一步的工程应用。近年来,石墨烯因其具有较高的比表面积和优异的力学性能受到了学术界的广泛关注。已有研究表明,石墨烯的引入能够有效改善陶瓷材料的力学性能,其对脆性材料断裂韧性的改善也已经得到了一定的实验验证。同时,石墨烯还具有一定的自润滑特性,为进一步改善材料的摩擦磨损性能提供了可能性。因此,本文作者从“显微组织结构优化”和“力学与摩擦磨损性能同步提高”的角度出发,在WC-Al2O3复合材料中引入石墨烯,以期进一步改善材料的力学性能和摩擦磨损性能。具体研究工作和结果如下:1.研究解决石墨烯在WC-Al2O3复合材料中的分散问题,充分发挥石墨烯的增韧作用。石墨烯分散的难点在于既要克服WC、Al2O3和石墨烯因密度差异所引起的沉降问题,又要保留石墨烯原有的径向尺寸和完整的晶体结构。针对以上问题,选用复合分散工艺,研究获得了WC、Al2O3、石墨烯复合粉末的最佳方案为:用超声波分散石墨烯4h,用行星球磨分散WC-Al2O3复合粉末50h,然后将石墨烯与WC、Al2O3粉末混合再行星球磨4h。研究表明,在无水乙醇中加入10vol%聚乙二醇作为分散剂,可使陶瓷颗粒表面形成包覆效应,降低颗粒间的引力,明显延缓材料在分散液中的沉降速度、改善分层现象。分散结果显示,当石墨烯含量低于0.5wt%时,石墨烯可以在WC、Al2O3复合粉末中分散均匀,且其结构完整性较好、层数较少、径向原始尺寸基本保留;当石墨烯含量高于0.7wt%时,石墨烯之间接触机会增大,在范德华力的作用下,又重新发生了吸附和团聚。2.采用热压烧结制备WC-Al2O3-石墨烯复合材料,获得致密度高、晶粒细小、石墨烯结构基本完整的复合材料。研究石墨烯引入对材料显微组织结构与力学性能的影响。结果表明:石墨烯的引入细化了WC-Al2O3复合材料的晶粒尺寸,并同步提高了材料的硬度和断裂韧性。随着石墨烯的添加,WC晶粒尺寸先减小后增大,硬度和韧性则表现出先增大后减小的趋势;当石墨烯添加量为0.3wt%时,硬度和韧性达到最大值18.78GPa和11.09MPa·m1/2,分别提高了18.7%和40.8%。主要增韧机理在于均匀分布的石墨烯有效阻碍了裂纹扩展,增强了WC-Al2O3复合材料中原有的裂纹偏转、裂纹桥连效应。同时石墨烯的拔出过程进一步消耗断裂能;分布于颗粒间的石墨烯,使得断裂模式由沿晶断裂向穿晶断裂转变,消耗更多的断裂能,进而提高了材料的断裂韧性。3.研究石墨烯添加量对WC-Al2O3复合材料摩擦磨损性能的影响。发现随着石墨烯的添加,摩擦系数和磨损率先减小后增大。与未添加石墨烯的WC-Al2O3复合材料相比,添加0.5 wt%石墨烯时,摩擦系数达到最小值,降低了41.2%;添加0.3 wt%石墨烯时,磨损率达到最小值,降低了64.5%。添加0.3wt%石墨烯时,材料最低的磨损率主要归因于细小的晶粒尺寸和最优的力学性能,此时磨损机理主要为磨粒磨损。添加0.5wt%石墨烯时,石墨烯发生剪切滑移,形成大量层数更少的石墨烯摩擦膜。摩擦膜的润滑作用显着降低了摩擦系数。同时,摩擦膜对磨损面的保护作用,在一定程度上降低了材料的磨损率。4.研究了温度对WC-Al2O3-石墨烯复合材料摩擦磨损性能的影响,进而分析了高温条件下的磨损机理。研究结果表明,摩擦系数随温度的升高呈下降趋势,而磨损率随温度的升高呈上升趋势;石墨烯对WC-Al2O3复合材料的高温耐磨性有显着的改善作用。在高温条件下,WC-Al2O3复合材料力学性能的降低引起了材料表面严重的破碎剥落;高温氧化所形成的WO3降低了摩擦系数。然而,由于WO3的较低的力学性能以及与WC基体热膨胀系数的失配,加速了材料的氧化磨损。此时的磨损机理主要为破碎剥落、磨粒磨损以及氧化磨损。石墨烯的引入改善了材料的高温耐磨性能,其原因在于:均匀分布的石墨烯,阻碍微裂纹扩展和基体颗粒的拔出,减少压实层的剥落;同时,石墨烯与部分WC基体直接接触,阻碍WC与O2的反应,减缓了氧化磨损。如上所述,本文作者通过对石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的研究,发现石墨烯的引入实现了WC-Al2O3复合材料力学性能和摩擦磨损性能的同步提高。在此基础上,分析探讨了石墨烯对WC-Al2O3复合材料的增韧机理,揭示了石墨烯对WC-Al2O3复合材料磨损机理的影响规律,丰富了石墨烯增韧无钴硬质合金材料的研究内容。
王黎[3]（2021）在《电磁耦合处理强化YG8硬质合金刀具车削TC4钛合金磨损性能研究》文中指出以TC4为代表的钛合金由于其优良的力学性能、生物相容性能等优势被广泛应用于国民经济、医药卫生与国防军工等重点领域。但由于其导热性差、化学活性高、弹性模量小等特性,切削区域因剧烈摩擦产生较大的温度梯度及高压环境等不利条件会导致刀具加速磨损。因此,对刀具材料提出了很高要求。硬质合金在钛合金切削刀具材料中一直占据重要地位,而我国高端刀具质量与进口产品存在很大差距,替代性极低。高端刀具自主技术创新,进而实现国产化、替代进口是我国迈向制造强国的必然趋势。在此背景下,相比重新开发适用于钛合金切削加工的高端刀具材料,寻求一种操作简易、切实可行且兼具经济性与环保性质的硬质合金处理方法用以改善其切削钛合金的性能有十分重要的意义。本文基于电磁耦合处理技术,对YG8硬质合金车刀刀片进行了强化处理。通过对比经过电磁耦合处理与未处理的YG8硬质合金车刀的力学性能、摩擦性能、导热性能、抗氧化性能的变化,分析得出电磁耦合处理对YG8硬质合金刀具对其理化性能的影响规律;再通过车削试验,采集切削加工过程中产生的切削力、切削温度、刀具耐用度及钛合金工件表面粗糙度等物理量数据,分析得出电磁耦合处理对YG8硬质合金刀具切削TC4钛合金的切削行为影响规律;最后,通过采用介观研究手段对切削加工磨损的YG8硬质合金刀片进行检测,分析得出了电磁耦合处理对YG8硬质合金的磨损形式与磨损原因的影响规律。经过上述研究分析,得到以下结论:（1）经过电磁耦合处理的YG8硬质合金刀片的刀具耐用度、切削力、切削温度及工件表面粗糙度都有不同程度改善。在本文的试验研究中,电磁耦合处理参数为Tool-2（磁场强度1.5T,电场强度1.2V）的刀片的表现性能最好,具体为:刀具后刀面磨损量下降50%;切削合力平均值下降38%;切削温度下降50%;表面粗糙度Ra由6.3下降至1.6;（2）电磁耦合处理可以明显减小YG8刀片后刀面的摩擦系数、提升基体材料的导热性能。通过减少加工环节中热的产生,改变热分配比例,增加刀具基体的传、散热能力来减小切削温度,改善加工环境。（3）电磁耦合技术处理后的YG8基体材料在氧化过程中,形成氧化层的气孔等间隙减少,表层形成Co WO4氧化膜更加致密,可以很好的阻止O2向硬质合金内部的继续渗入,从而使其的抗氧化性能得到提升。（4）经过电磁耦合处理与未经过电磁耦合处理的两类YG8硬质合金刀片在车削TC4钛合金的刀具磨损类型有后刀面磨损、前刀面磨损、边界磨损、微崩刃及表面附着,电磁耦合处理能有效降低YG8硬质合金刀片的各项磨损形式。（5）在刀具稳定磨损阶段:电磁耦合处理通过降低切削温度,从而抑制扩散、粘结磨损。但进入到接近剧烈磨损阶段,切削温度剧烈上升,此时电磁耦合处理后YG8硬质合金的抗氧化性能等到体现,氧化磨损得到了削弱,但扩散、粘结磨损比例上升。
段阳[4]（2021）在《金属切削加工知识图谱构建及应用》文中进行了进一步梳理金属切削加工是金属加工工艺中的一种重要成形方法,切削加工工序的制定是工艺规划的重要内容。金属切削加工是工件和刀具相互作用的过程,“机床-刀具-工件”组成一个完整的机械加工工艺系统。本文将与金属切削加工相关的数据归类为事实性知识和过程性知识。前者描述的是金属切削过程中的各种物理现象及其变化规律,而后者泛指存储在各种应用系统代表制造型企业利用切削方式加工工件产生的各种数据及数据之间的联系。这些知识的数据来源多样、类型丰富,既有结构化的,也有半结构化和非结构化的。针对事实性知识和过程性知识彼此隔离、相互转化的难题,本文提出建立金属切削加工知识图谱,在语义层面将事实性知识和过程性知识关联起来,从而为金属切削加工构建智慧的大脑提供一种新的方法。具体研究内容如下:1).在分析事实性知识和过程性知识的组成和来源的基础之上,运用OWL QL语言首次建立了包含事实性知识和过程性知识的完整的本体模型,实现这两类知识在语义层面有机的关联。2).建立金属切削加工知识图谱数据的生成、融合和存储方法。对于事实性知识,基于自然语言处理技术,建立了Bi-LSTM+CRF的知识抽取架构;对于过程性知识,基于OBDA架构,制定了关系模型到本体模型的映射关系,实现关系型数据向三元组的转换;建立了基于属性相似度的数据融合方法,并确定了Neo4j+Min IO的数据存储架构。3).基于知识表示学习建立了一种新的工件工艺路线相似性计算模型。首先,在金属切削加工知识图谱基础之上,建立了一个包括“工件—材料—工序—机床—刀具”之间关系的子图。该子图将相关实体用“材料是”、“在机床”、“用刀具”、“有工序”和“下一工序”等关系连接起来,从而将描述切削加工的实体之间的语义含义通过图结构的连通性直接表现出来。进而,按照子图的结构生成相应的三元组数据,运用知识表示学习Trans D算法,将子图中的语义关系映射到低维稠密实值向量中去。然后,运用KMeans算法对代表工件的低维稠密向量进行聚类计算,聚类结果表明工序序列相似、使用刀具和机床相同的工件能够较好地聚集到同一簇中,这种方法突破了传统按照工件类型分类的单一性和局限性。最后,在聚类的基础上提取了典型工艺路线,进一步验证了低维稠密向量语义含义的表达能力,为工艺路线的重用提供了一种全新的、高效的和准确的途径。4).建立了一种新的、个性化和精确化的刀具选择方法。该方法的核心思想是已产生的金属切削加工过程数据之间的内在联系是刀具选择的重要依据,将工件的材料、加工任务的结构特征以及刀具之间的相关性作为刀具选择的首要因素。首先,设计了一个描述“结构特征-材料-刀具”之间关系的数据模型,建立了相应的子图。然后,运用PPR算法,给每一把刀具打分,为工艺规划刀具的选择提供个性化的精确依据,并结合具体的实例验证该方法的有效性。5).开发了一个B/S结构的金属切削加工知识图谱综合应用系统。该系统基于.NET MVC框架,服务端采用C#语言,客户浏览器端使用jquery和Easy UI框架,知识图谱可视化使用D3.js。系统存储架构采用Neo4j+Min IO+Oracle,其中图数据库Neo4j存放三元组数据,文档数据库Min IO存放各种非结构化的文档数据,Oracle保存用户及权限信息等结构化数据。系统功能包括数据管理、知识图谱数据可视化、工艺路线确定、刀具选择和用户及权限管理。
李晓晨[5]（2021）在《钛合金铣削过程刀具破损特性研究》文中指出钛合金作为一种典型的难加工材料广泛用于航空航天工业零部件制造,优良特性的硬质合金刀具广泛应用于Ti6Al4V的加工。针对硬质合金刀具铣削钛合金,人们对切削过程中刀具磨损进行了深入的研究,但对刀具破损的认识还有待完善。硬质合金刀具铣削时承受周期性变化的力与温度使得刀具承受随机的冲击与振动,使得加工Ti6Al4V过程中刀具破损情况较为严重,严重影响了加工效率。因此本文主要研究内容如下:首先通过分析切屑-刀具-工件间的摩擦特性进行了铣削力建模。以硬质合金立铣刀铣削Ti6Al4V过程为研究对象,根据接触面温度分布和相对滑移速度建立了考虑摩擦因素的经验模型,并通过球-盘摩擦实验对模型进行拟合。在工件材料硬度和刀具磨损的基础上建立三大剪切区受力预测模型,完成铣削力的预测建模。基于连续介质损伤力学、疲劳裂纹扩展理论和滑动裂纹能量平衡方程,在考虑刀具切入冲击效应基础上进行刀具损伤过程裂纹的扩展规律研究,以区间法为基础得到刀具材料断裂的初始损伤值与临界损伤值,揭示刀具疲劳破损的形成机理并确定刀具疲劳破损临界条件,通过界定刀具损伤后不同状态冲击破损长度,定量对刀具刃口的破损程度进行划分。刀具损伤的演化过程中随机发生的冲击断裂导致的切削刃崩刃是刀具疲劳破损的主要失效形式。在考虑刀具材料损伤基础上,结合冲击力模型与铣削力模型得到刀具承受的循环载荷特性,建立包含切削参数、材料硬度、刀具损伤、刀具磨损等因素在内的立铣刀冲击断裂极限条件,对刀具材料的疲劳演化过程进行数值描述,进一步分析切削用量对冲击载荷的影响,为预测刀具寿命、确定工艺参数范围提供理论基础。根据刀具不同损伤状态下的裂纹长度的变化,以威布尔分布为基础建立硬质合金刀具疲劳破损寿命预测模型,对比威布尔分布拟合的实验破损寿命,对预测破损寿命模型进行验证。结合立铣刀冲击断裂极限条件分析切削参数对刀具失效的影响,研究成果为高速高效铣削钛合金过程提供技术支持。
郭建伟[6]（2020）在《陶瓷刀具材料热压烧结过程的数值模拟研究》文中研究表明近几十年来,高速切削技术凭借其生产效率高和加工质量好的优点,已成功应用在航空航天、汽车制造和高铁船舶等高精度制造领域的金属及其合金材料的切削加工过程。由于高速切削加工转速极快,容易形成热量聚集、导致刀具局部磨损,对刀具材料力学性能的要求较高。基于此,国内外研究人员开发了多种适用于高速切削的新型刀具。而陶瓷刀具凭借其良好的力学性能和优异的性价比,在高速切削领域显示出了传统刀具不可替代的优势。然而,目前采用热压烧结法制备出来的陶瓷刀具材料并不能完全满足高精密切削加工的性能要求。此外,制备出的陶瓷刀具材料还容易出现烧结不均匀、致密度低、热应力过大和微裂纹等缺陷。为此,本文以Al2O3-Ti C-Co多相复合陶瓷刀具材料为研究对象,通过对影响热压烧结过程的主要因素进行分析,对陶瓷坯体热压烧结过程的温度场进行了数值模拟,并在此基础上进行了热压烧结致密化过程和降温过程残余应力形成的数值模拟,确定了适合的烧结工艺参数。本文的主要研究内容如下:（1）研究了热压烧结的致密化过程,分析了其影响热压烧结的主要因素;结合粉末材料的特性,从屈服条件、流动法则和本构方程三方面阐述了其原理,推导了基于弹塑性变形条件的材料本构模型的理论公式;基于热压烧结过程的特点,对热-结构耦合分析的传热方程和应力应变方程的迭代关系进行了分析。（2）针对热压烧结过程的复杂传热问题,构建了热辐射和热传导过程的理论方程;采用有限元软件模拟了陶瓷刀具材料热压烧结过程的温度场分布,研究了不同初始气孔率、加热速率、保温时间和隔热层对热压烧结过程中陶瓷坯体温度场分布的影响,确定了适宜的升温速率和保温时间,提高了陶瓷坯体的整体温度和烧结均匀性。（3）针对热压烧结过程粉末变形机制的特点,采用有限元软件对陶瓷刀具材料粉末的热压烧结致密化过程进行了模拟,揭示了热压烧结过程中陶瓷粉末的流动规律;研究了不同烧结压力和保压时间对烧结过程中陶瓷粉末致密度的影响;确定了适宜的烧结压力和保压时间,为烧结工艺的参数优化提供了一定的理论依据。（4）结合实际降温过程,构建了陶瓷刀具材料降温过程中热应力的理论模型;通过对热压烧结降温过程的有限元模拟,研究了降温过程中的温度梯度分布和残余应力分布;通过两种材料模型的对比,分析了降温过程残余应力形成的原因,并研究了陶瓷坯体残余应力的分布形态。基于有限元理论的陶瓷刀具材料热压烧结过程的数值模拟方法,其优势在于能够克服传统实验方法花费大量的人力物力成本的缺陷,实现不同材料属性的烧结预测和参数优化,为陶瓷刀具材料的烧结工艺优化提供了理论指导。
李苏望[7]（2020）在《超高钒铌粉末冶金高速钢的强化机理与固相焊接工艺研究》文中研究表明粉末冶金高速钢（简称为粉末高速钢）作为机械加工中切削、切割工具的主要用材拥有着五十多年的历史,从采用大型中间钢包的气雾化-热等静压的第一代粉末高速钢到如今生产工艺多样化、组元多样化的第三代粉末高速钢,粉末高速钢逐渐完成了钢液成分的优化控制、雾化粉末性能的提升和各阶段生产设备的改良与升级;随后科研工作者针对工业化的需求,延伸至对材料高合金甚至超合金化的探索,着重于获得更佳的组织及性能;至此,更优合金化方案及更高性能的粉末高速钢层出不穷,也逐步发展成21世纪极具潜力与发展的刀具材料。本研究打破传统熔炼、雾化等工艺对合金元素加入的限制,通过DFT直接制备工艺引入超高含量钒铌进行复合强化,并从材料制备和强化两大关键过程进行研究,包括超高合金的固相烧结致密化、钒铌复合强化机理与成分优化、超高合金粉末高速钢强韧化等,逐步建立和完善超高合金粉末高速钢的致密化机制、超高钒铌的作用机理与限度以及超高合金粉末高速钢的强韧化工艺。其次,为降低高合金粉末高速钢的使用成本,提高材料利用率,研究尝试采用热压辅助扩散焊对ASP 60和W18Cr4V进行焊接以减少生产中粉末高速钢的使用量。文章主要结论如下:1.采用DFT直接制备工艺制备出不同成分配比的超高钒铌粉末高速钢,通过研究其致密化行为、显微组织及物相演变,建立起不同钒铌添加对材料致密度、组织及性能的影响。结果表明:（1）材料在1165℃烧结后均获得较高的致密度（≥99.13%）;（2）随着Nb含量的增加,材料中出现大量细小的亮白色WC颗粒、呈现桥接黏连的块状M6C碳化物及条状M2C碳化物,而M6C、M2C碳化物的出现显着降低了材料的强韧性;（3）材料在Nb含量为3%时取得最佳的综合力学性能及微观组织;（4）当Nb含量>5%时,材料表现出强烈的二次硬化作用,经三次回火后,硬度由淬火态58HRC迅速提升到72.6 HRC;（5）不同成分高钒铌粉末高速钢均具有良好的抗回火性。2.其次,研究采用热加工变形的方式对综合性能优异的S3成分粉末高速钢分别进行0%、10%、20%、30%、40%五种变形量的旋锻加工,并对不同旋锻变形量的组织、断口、力学性能（包括硬度、冲击韧性及抗弯强度）进行表征,研究发现:热变形加工可以有效提高材料的强韧性,当变形量达到40%时,材料的冲击韧性和弯曲强度相较于未旋锻加工的材料强韧性分别提升了43.86%和20.74%,达到10.43 J/cm2和3731.9 MPa。同时组织及断口分析发现,旋锻加工主要通过高密度位错及晶粒细化进行强化材料性能。3.采用热压辅助扩散焊对高性能粉末高速钢ASP 60与W18Cr4V进行对焊连接,并通过单一变量的原则分别对焊接温度、焊接压力以及焊接保温时间三个参数进行实验并摸索出最佳的焊接参数,结合各组参数下对焊材料的宏观形貌（焊后形貌、断口形貌等）、力学性能测试及微观组织（SEM）分析我们得出:当焊接温度为1000℃、焊接压力为25MPa及焊接保温时间为30min时材料获得最佳的焊接性能,此时材料抗拉强度为1157MPa,且断口沿着W18Cr4V一侧断裂。
赵龙博[8]（2020）在《Ti（C,N）基金属陶瓷的强韧化研究》文中认为切削刀具是切削加工过程中重要的组成,刀具材料很大程度上会影响切削加工质量和加工效率。Ti（C,N）基金属陶瓷作为新型的刀具材料,具有较高的红硬性、耐磨性和优异的化学稳定性等优点。但是,Ti（C,N）基金属陶瓷的强度与韧性仍然较低,达不到实际使用的要求,在切削的过程中易出现刀具崩刃等失效现象。本论文利用粉末冶金的制备方法,制备了一系列的Ti（C,N）基金属陶瓷材料,并且具体讨论了原料成分对金属陶瓷的显微结构、硬度、强度和韧性等性能的影响。本文系统地研究了金属钌（Ru）对Ti（C,N）基金属陶瓷材料的显微结构、各项力学性能、刀具切削性能以及耐腐蚀性能的影响。实验结果表明:金属Ru可以扩散到金属陶瓷的粘结相中,从而细化Ti（C,N）晶粒;金属Ru也会通过固溶强化机制增强金属陶瓷的粘结相,提高基体的力学性能。添加了1.0 wt%Ru的Ti（C,N）基金属陶瓷具有较优异的各项力学性能:硬度为92.6 HRA,抗弯强度为2806 MPa,断裂韧性为9.11 MPa m1/2。另外,在粘结相中的Ru可以提高金属陶瓷的耐磨性,显着提高了Ti（C,N）基金属陶瓷刀具的使用寿命。当金属陶瓷中添加了0.5 wt%Ru时,它会抑制粘结相在盐酸溶液中的溶解过程,提高金属陶瓷的耐腐蚀性。本文系统地研究了超细Ti（C,N）颗粒对Ti（C,N）基金属陶瓷材料显微结构、力学性能、耐磨性能与耐腐蚀性能的影响。实验结果表明:在Ti（C,N）金属陶瓷中加入适量的超细Ti（C,N）颗粒,可形成微米级和超细晶粒混杂分布的非均匀组织,显着提高了金属陶瓷的硬度。此外,在Ti（C,N）金属陶瓷中加入适量的超细Ti（C,N）颗粒可以抑制裂纹的扩展,提高金属陶瓷的强度与韧性。在金属陶瓷中,超细和微米Ti（C,N）晶粒的结合可以使基体获得优异的耐磨性。超细Ti（C,N）颗粒的加入会引起基体中晶界的增加,因此降低了金属陶瓷在酸性溶液环境中的耐腐蚀性能。本文系统地研究了碳纤维（Cf）对Ti（C,N）基金属陶瓷材料的显微结构、力学性能、耐磨性能与耐腐蚀性能的影响。实验结果表明:在Ti（C,N）基金属陶瓷中添加适量的碳纤维,可以使金属陶瓷形成纤维增强的显微结构,增强了金属陶瓷的硬度和韧性。但添加过量的碳纤维会阻碍金属陶瓷在液相烧结过程中各元素的扩散和物质的迁移,增加了基体中的微孔和缺陷,因此会降低Ti（C,N）基金属陶瓷材料的力学性能。此外,在Ti（C,N）金属陶瓷中加入适量的碳纤维可以明显提高基体的耐磨性和耐腐蚀性。
田景海[9]（2020）在《数控车床切削参数数据挖掘技术研究》文中研究说明数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一,它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工。在目前的切削加工过程中存在两大问题,第一是从事数控加工的编程人员水平参差不齐,加工质量无法保证;第二是随着切削数据量不断的增加,单单依靠机械加工手册不能对加工效果好的切削参数进行大规模再利用;机械加工技术与计算机技术结合的切削数据库,能够有效地解决以上问题并可使得切削数据具有更大的适用性。本文首先对国内外知名切削参数数据库系统的研究情况进行了系统的综述,提出本文的研究内容。其次,选取轴类零件为加工对象,借助My SQL数据库,针对各类车削参数建立了关联性数据库,将收集到的切削数据放入数据库中作为原始数据,然后使用Apriori算法,将日常生产过程中使用频繁的切削数据挖掘出来,为后续使用智能算法进行数据处理提供了原始数据。CBR（Case-based Reasoning,实例推理）算法可以将设计实例与历史实例进行匹配,匹配出的最相似实例可以为工艺制定者提供参考。为了使系统可以提供与设计实例最相似的历史实例,在CBR算法的基础上,提出了采用分级策略计算相似度的方法。该策略与传统相似度计算策略不同,在属性细化的基础上,对属性进行了分级,相似度计算是由第一级向最后一级依次进行。同时考虑了权重系数的取值问题,采用主观权重与客观权重相结合,以乘法合成法计算出的组合权重来反映各实例属性的重要程度。将分级策略应用于切削实例推理过程当中,从历史实例中检索出与设计实例最相似的实例,并将其与一般实例推理结果做了对比。分级策略使总相似度整体提高,可使各个历史实例对应的相似度差别更加明显。同时,为了补充CBR算法无法对实例库中不存在的实例进行检索或检索出的实例相似度达不到阈值要求的缺点,利用Tensor Flow机器学习框架建立了ANN（Artificial Neural Network,人工神经网络）模型,以三个切削参数作为输入变量,分别是刀具切削深度、切削速度和进给量,输出变量是表征工件表面粗糙度的三个指标,即轮廓算数平均偏差、轮廓最大高度或微观不平度十点高度。在此基础上,使用历史加工数据对神经网络进行训练,训练后的神经网络模型用于预测被加工件表面粗糙度。预测结果表明基于Tensor Flow框架的表面粗糙度预测方法具有建模方便和精度高的特点。最后,借助Pycharm IDE（Pycharm Integrated Development Environment）集成开发环境,采用B/S（Browser/Server,浏览器/服务器）架构,搭建起数控车床切削参数数据库系统,并实现了切削参数的数据挖掘、人工神经网络推理、实例匹配等功能。本文所做的工作对车削工艺的智能化编制有一定的参考价值。
张培炜[10]（2020）在《考虑刀具寿命预测的刀具管理系统研究》文中研究说明自2010年以来,伴随着工业全球化趋势,我国的制造业产值连续多年稳居世界第一。国内制造业涌现出一批中小机械加工企业,在日益竞争的激烈环境中需靠一定的企业战略才能领先发展,大多数企业都以日常使用的金属切削刀具为突破口,因为企业内部管理模式落后,刀具库存盘活率底,企业运营成本较高。为了提升企业刀具管理能力,使员工在最短的时间内用最合适的刀具生产加工出最优质的产品,企业需优化刀具管理模式,以提高企业综合竞争力和生产效率。本文结合中小企业刀具管理的实际需求,重点研究刀具编码规则、采购需求、寿命预测等模块,开发了一套刀具管理系统。主要研究内容如下:（1）分析数控刀具特点及加工工艺特征,结合数控刀具车间使用情况,提出了基于刀具加工工艺特征、共有属性特征的数控刀具分类方法以及编码规则,提出刀具招标、采购、入库、调度、使用、修磨直至报废的全流程控制,对入库后每把刀具建立二维码管理使用流程,建立数控刀具的管理系统;（2）研究中小制造企业刀具需求量,分析目前企业管理常用的定性、定量预测方法,提出一套刀具需求预测算法,结合实例进行了验证,该算法有效的提高企业库存盘活率,减少了运营成本;（3）分析传统刀具寿命预测方法,建立了支持向量机预测模型,通过粒子群算法对刀具寿命预测结果进行优化,比较未优化前的支持向量机预测算法,优化了惯性权重,调节了全局搜索能力和局部搜索能力之间的平衡,建立了更加精确的刀具寿命预测模型;（4）设计刀具管理系统,实现集基础参数信息、权限管理、库存、出入库、供应商管理、盘点、采购、耐用度记录为一体的共享系统,实时更新、展示刀具信息,为企业参与部门提供了共享平台;
二、刀具材料的历史进展与未来展望（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、刀具材料的历史进展与未来展望（论文提纲范文）
（1）基于深度学习的铣削TC18钛合金的刀具磨损机理分析与预测模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 钛合金分类及TC18 研究现状 |
| 1.3.2 刀具磨损机理研究现状 |
| 1.3.3 刀具磨损预测模型研究现状 |
| 1.3.4 深度学习研究现状 |
| 1.3.5 基于深度学习技术的故障诊断领域研究现状 |
| 1.4 本文的内容和结构 |
| 第二章 铣削实验的建立 |
| 2.1 刀具磨损过程与伴随的物理现象 |
| 2.2 工件与刀具的材料 |
| 2.3 铣削实验的设计 |
| 2.4 测量方案设计 |
| 2.4.1 铣削力数据在线采集与信号异常值处理 |
| 2.4.2 刀具磨损及表面粗糙度离线测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铣削实验结果与刀具磨损过程分析 |
| 3.1 刀具磨损实验值与相应的铣削力 |
| 3.2 刀具磨损过程 |
| 3.2.1 主要刀具磨损机理的介绍 |
| 3.2.2 刀具磨损过程微观分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于深度学习算法建立刀具磨损预测模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 卷积神经网络 |
| 4.3 循环神经网络 |
| 4.3.1 标准RNN |
| 4.3.2 长短时记忆神经网络 |
| 4.3.3 门控循环单元 |
| 4.3.4 双向循环神经网络 |
| 4.4 数据预处理 |
| 4.4.1 原始铣削力数据简单介绍 |
| 4.4.2 数据归一化处理 |
| 4.5 刀具磨损量预测模型 |
| 4.6 刀具磨损状态监测模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 深度学习预测模型性能分析 |
| 5.1 不同激活函数对预测模型的影响 |
| 5.1.1 Sigmoid激活函数 |
| 5.1.2 tanh激活函数 |
| 5.1.3 Re LU激活函数 |
| 5.1.4 对比实验结果分析 |
| 5.2 预测模型泛化能力的检验 |
| 5.2.1 数据集简单介绍 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文情况 |
（2）石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 无钴硬质合金研究现状 |
| 1.2.1 无钴硬质合金力学性能 |
| 1.2.2 无钴硬质合金增韧机理 |
| 1.2.3 无钴硬质合金摩擦磨损性能 |
| 1.3 陶瓷/石墨烯复合材料研究现状 |
| 1.3.1 石墨烯基本结构和特性 |
| 1.3.2 陶瓷/石墨烯复合材料制备方法 |
| 1.3.3 陶瓷/石墨烯复合材料力学性能 |
| 1.3.4 陶瓷/石墨烯复合材料的摩擦磨损性能 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 石墨烯在WC-Al_2O_3复合粉末中的分散工艺研究 |
| 2.1 实验材料及装置 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验装置 |
| 2.1.3 检测与分析方法 |
| 2.2 分散工艺的研究 |
| 2.2.1 分散工艺路线 |
| 2.2.2 聚乙二醇添加量研究 |
| 2.2.3 GPLs超声分散工艺 |
| 2.2.4 球磨时间对分散效果的影响 |
| 2.2.5 GPLs含量对分散效果的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 WC-Al_2O_3-石墨烯复合材料的制备及力学性能研究 |
| 3.1 实验装置与实验方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 烧结方法 |
| 3.1.3 检测与分析方法 |
| 3.2 GPLs含量对显微组织的影响 |
| 3.2.1 致密度 |
| 3.2.2 晶粒尺寸 |
| 3.2.3 石墨烯结构完整性 |
| 3.3 GPLs含量对力学性能的影响 |
| 3.3.1 硬度 |
| 3.3.2 断裂韧性 |
| 3.4 WC-Al_2O_3-GPLs复合材料增韧机理分析 |
| 3.4.1 压痕裂纹分析 |
| 3.4.2 断口分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 WC-Al_2O_3-石墨烯复合材料摩擦磨损性能研究 |
| 4.1 实验过程与方法 |
| 4.1.1 摩擦磨损实验方法的选择 |
| 4.1.2 测试方法及表征手段 |
| 4.2 实验参数对石墨烯增韧WC-Al_2O_3复合材料摩擦磨损性能的影响 |
| 4.2.1 不同时间条件下的摩擦磨损性能 |
| 4.2.2 不同速度条件下的摩擦磨损性能 |
| 4.2.3 不同载荷条件下的摩擦磨损性能 |
| 4.3 石墨烯含量对WC-Al_2O_3复合材料摩擦磨损性能的影响 |
| 4.3.1 摩擦磨损性能 |
| 4.3.2 磨损面的表征 |
| 4.3.3 磨损机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 WC-Al_2O_3-石墨烯复合材料高温摩擦磨损性能研究 |
| 5.1 实验过程和方法 |
| 5.1.1 高温摩擦磨损实验过程 |
| 5.1.2 测试方法及表征手段 |
| 5.2 高温摩擦磨损性能研究 |
| 5.2.1 温度对摩擦磨损性能的影响 |
| 5.2.2 磨损面形貌结构分析 |
| 5.2.3 磨损机理的讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 攻读学位期间学术论文发表情况 |
| 致谢 |
（3）电磁耦合处理强化YG8硬质合金刀具车削TC4钛合金磨损性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.2 硬质合金刀具发展与现状 |
| 1.2.1 典型硬质合金的分类与用途 |
| 1.2.2 常见刀具强化技术概况 |
| 1.3 钛合金研究现状 |
| 1.3.1 钛合金的性能及用途 |
| 1.3.2 钛合金的切削加工性能 |
| 1.3.3 钛合金辅助切削加工技术概况 |
| 1.4 电磁耦合处理技术研究现状 |
| 1.4.1 电场处理研究现状 |
| 1.4.2 磁场处理研究现状 |
| 1.4.3 电磁耦合处理技术发展现状 |
| 1.5 本文主要研究内容及思路 |
| 2 实验方法与检测手段 |
| 2.1 电磁耦合处理实验 |
| 2.1.1 电磁处理系统 |
| 2.1.2 电磁处理实验方案 |
| 2.2 车削试验方案 |
| 2.2.1 机床、刀具与工件 |
| 2.2.2 加工方案的确定 |
| 2.2.3 切削力信号采集 |
| 2.2.4 切削温度信号采集 |
| 2.2.5 刀具磨损量采集 |
| 2.3 检测手段 |
| 2.3.1 刀具显微硬度与断裂韧性 |
| 2.3.2 刀具导热系数 |
| 2.3.3 摩擦系数 |
| 2.3.4 微观检测 |
| 2.3.5 工件表面粗糙度 |
| 3 电磁耦合处理对刀具切削行为的影响 |
| 3.1 刀具耐用度 |
| 3.2 切削力 |
| 3.3 切削热 |
| 3.3.1 切削温度仿真 |
| 3.3.2 切削温度实验 |
| 3.4 表面粗糙度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 电磁耦合处理对刀具理化性能的影响 |
| 4.1 力学性能影响 |
| 4.2 摩擦系数影响 |
| 4.2.1 后刀面“刀具-工件”摩擦系数 |
| 4.2.2 前刀面“刀具-切屑”摩擦系数 |
| 4.3 导热性能 |
| 4.3.1 传热理论分析 |
| 4.3.2 切削传热仿真 |
| 4.4 抗氧化性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电磁耦合处理对刀具磨损性能的影响 |
| 5.1 刀具磨损形式分析 |
| 5.2 刀具磨损性能分析 |
| 5.2.1 粘结磨损 |
| 5.2.2 扩散磨损 |
| 5.2.3 氧化磨损 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 致谢 |
（4）金属切削加工知识图谱构建及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 制造业知识图谱研究现状 |
| 1.2.2 刀具选择研究现状 |
| 1.2.3 机械加工工艺规划研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 金属切削加工知识图谱本体模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OWL基础概念 |
| 2.3 事实性知识本体建模 |
| 2.3.1 物理现象和物理量本体建模 |
| 2.3.2 物理量变化关系本体建模 |
| 2.3.3 试验数据本体建模 |
| 2.4 过程性知识本体建模 |
| 2.4.1 刀具本体类建模 |
| 2.4.2 工件结构特征类本体建模 |
| 2.4.3 材料本体建模 |
| 2.4.4 机床本体建模 |
| 2.4.5 切削过程建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 金属切削加工知识图谱数据生成和融合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 事实性知识生成 |
| 3.2.1 相关技术 |
| 3.2.2 文本处理概述 |
| 3.2.3 数据生成工作流程 |
| 3.2.4 实例 |
| 3.3 过程性知识生成 |
| 3.3.1 数据生成工作流程 |
| 3.3.2 实例 |
| 3.4 知识融合 |
| 3.5 知识存储系统确定 |
| 3.5.1 三元组数据存储 |
| 3.5.2 非结构化数据存储 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于知识表示学习的工艺重用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 知识表示学习基本概念 |
| 4.2.1 TansE模型 |
| 4.2.2 TransH模型 |
| 4.2.3 TransR模型 |
| 4.2.4 TransD模型 |
| 4.2.5 其它模型 |
| 4.3 基于知识表示学习的知识图谱嵌入 |
| 4.3.1 数据模型构建 |
| 4.3.2 TansD算法执行 |
| 4.4 基于表示学习嵌入向量的工件聚类分析 |
| 4.4.1 K-Means算法 |
| 4.4.2 工件聚类结果分析 |
| 4.4.3 典型工艺路线的提取 |
| 4.5 讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于知识图谱的刀具选择方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PageRank算法 |
| 5.3 基于PPR算法的刀具推荐 |
| 5.4 实例分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 金属切削加工知识图谱综合应用系统开发 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统架构 |
| 6.3 系统实现关键技术 |
| 6.4 系统功能模块 |
| 6.4.1 数据管理 |
| 6.4.2 知识图谱可视化 |
| 6.4.3 工艺路线管理 |
| 6.4.4 刀具选择 |
| 6.4.5 用户及权限管理 |
| 6.5 系统应用实施 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 1.学术论文 |
| 2.科研项目 |
| 致谢 |
（5）钛合金铣削过程刀具破损特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 刀具-切屑-工件接触摩擦特性 |
| 1.2.2 硬质合金刀具材料失效 |
| 1.2.3 硬质合金刀具破损失效机理 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 考虑变摩擦因数的铣削力预测建模 |
| 2.1 考虑刀具-切屑-工件变摩擦因数模型的建立 |
| 2.1.1 摩擦因数模型的建立 |
| 2.1.2 球-盘摩擦实验原理及摩擦因数拟合 |
| 2.2 考虑后刀面磨损的整体铣削力建模 |
| 2.2.1 第一变形区受力预测模型的建立 |
| 2.2.2 第二变形区受力预测模型的建立 |
| 2.2.3 第三变形区受力预测模型的建立 |
| 2.2.4 立铣刀三维铣削力预测模型的构建 |
| 2.3 铣削力模型的验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钛合金铣削过程中硬质合金刀具损伤演变 |
| 3.1 切入冲击时的冲击力模型 |
| 3.1.1 法向接触力模型 |
| 3.1.2 切向接触力模型 |
| 3.1.3 冲击力模型 |
| 3.2 立铣刀铣削钛合金刀具损伤现象 |
| 3.3 刀具材料损伤模型 |
| 3.4 区间法求解刀具材料的初始值与临界值 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 硬质合金刀具疲劳破损研究 |
| 4.1 硬质合金材料断裂过程分析 |
| 4.2 硬质合金刀具冲击断裂判定条件 |
| 4.2.1 弹性模量的退化 |
| 4.2.2 考虑硬质合金刀具切入冲击断裂临界条件 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 硬质合金刀具破损寿命预测 |
| 5.1 硬质合金立铣刀疲劳破损寿命理论模型 |
| 5.2 硬质合金立铣刀疲劳寿命拟合与检验 |
| 5.3 冲击断裂临界条件下工艺参数优化研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 学术论文 |
| 致谢 |
（6）陶瓷刀具材料热压烧结过程的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 陶瓷刀具材料概述 |
| 1.2 陶瓷刀具材料的烧结方法 |
| 1.3 粉末烧结计算机模拟的研究现状 |
| 1.3.1 烧结模拟方法与研究尺度 |
| 1.3.2 宏观尺度的烧结模拟方法 |
| 1.4 热压烧结有限元模拟的研究现状 |
| 1.5 本课题的目的和意义 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第二章 烧结过程分析与粉末材料模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热压烧结技术概述 |
| 2.2.1 热压烧结法的工作原理 |
| 2.2.2 热压烧结法的工艺流程 |
| 2.2.3 热压烧结的致密化过程 |
| 2.3 影响热压烧结的因素 |
| 2.3.1 初始气孔率的影响 |
| 2.3.2 烧结压力的影响 |
| 2.3.3 温度制度的影响 |
| 2.4 粉末材料的本构模型 |
| 2.4.1 粉末的屈服条件 |
| 2.4.2 塑性流动法则 |
| 2.4.3 热弹塑性本构模型 |
| 2.5 热结构耦合分析原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 热压烧结过程的温度场模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 COMSOL软件简介 |
| 3.3 烧结过程的传热分析 |
| 3.3.1 传热学的基本原理 |
| 3.3.2 烧结过程传热分析 |
| 3.4 温度场的三维有限元模拟 |
| 3.4.1 有限元模型的建立 |
| 3.4.2 热物性参数的确定 |
| 3.4.3 边界条件和温度载荷 |
| 3.5 温度场模拟的结果分析 |
| 3.5.1 初始气孔率的影响 |
| 3.5.2 升温速率的影响 |
| 3.5.3 保温时间的影响 |
| 3.5.4 隔热层的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 热压烧结过程的致密化模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MSC.Marc软件简介 |
| 4.3 材料模型及参数选择 |
| 4.3.1 Shima屈服准则 |
| 4.3.2 材料模型参数确定 |
| 4.3.3 Maxwell蠕变模型 |
| 4.4 致密度的三维有限元模拟 |
| 4.4.1 有限元模型的建立 |
| 4.4.2 陶瓷粉末的物理参数 |
| 4.4.3 接触条件和摩擦模型 |
| 4.4.4 初始条件和边界条件 |
| 4.4.5 分析设置和模拟计算 |
| 4.5 致密度模拟的结果分析 |
| 4.5.1 烧结过程粉末的流动规律 |
| 4.5.2 烧结压力对致密度的影响 |
| 4.5.3 保压时间对致密度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 降温过程残余应力形成的模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 降温过程的理论分析 |
| 5.3 残余应力的有限元模拟 |
| 5.3.1 有限元模型的建立 |
| 5.3.2 热物性参数的确定 |
| 5.3.3 边界条件和载荷施加 |
| 5.3.4 求解设置和结果处理 |
| 5.4 残余应力模拟的结果分析 |
| 5.4.1 降温过程中的热应力 |
| 5.4.2 陶瓷残余应力的形成 |
| 5.4.3 陶瓷残余应力的分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）超高钒铌粉末冶金高速钢的强化机理与固相焊接工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高速钢的发展历史 |
| 1.3 高速钢的分类 |
| 1.3.1 通用型高速钢 |
| 1.3.2 高性能高速钢 |
| 1.3.3 粉末冶金高速钢 |
| 1.4 高速钢中主要合金化元素及其作用 |
| 1.5 粉末冶金高速钢的制备方法 |
| 1.5.1 气雾化-热等静压法 |
| 1.5.2 喷射成形 |
| 1.5.3 超固相液相烧结 |
| 1.5.4 直接制备工艺 |
| 1.6 异种高速钢的固相焊接技术 |
| 1.6.1 钎焊 |
| 1.6.2 摩擦焊 |
| 1.6.3 真空扩散焊 |
| 1.7 本论文的研究意义及内容 |
| 第2章 实验材料的制备和分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超高钒铌粉末高速钢的制备与合金化实验流程 |
| 2.2.1 高能球磨 |
| 2.2.2 干燥、预氧化 |
| 2.2.3 压制与烧结 |
| 2.2.4 热处理 |
| 2.3 超高钒铌粉末高速钢强韧化工艺实验流程 |
| 2.3.1 旋锻 |
| 2.3.2 锻后热处理 |
| 2.4 ASP60与W18Cr4V的固相焊接实验流程 |
| 2.4.1 对焊准备与过程 |
| 2.4.2 热压辅助扩散焊 |
| 2.4.3 焊后热处理 |
| 2.5 实验原料及所用设备 |
| 2.5.1 成分设计及配比 |
| 2.5.2 试验设备型号与厂家 |
| 2.6 分析及测试方法 |
| 2.6.1 密度及收缩率表征 |
| 2.6.2 试样显微组织与相成分表征 |
| 2.6.3 试样力学性能表征 |
| 第3章 超高钒铌粉末高速钢的制备及成分优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高钒铌粉末高速钢的致密化行为 |
| 3.3 高钒铌粉末高速钢的组织及物相分析 |
| 3.4 高钒铌粉末高速钢的力学性能研究 |
| 3.4.1 高钒铌粉末高速钢的力学性能 |
| 3.4.2 高钒铌粉末高速钢的二次硬化及抗回火性能 |
| 3.4.3 高钒铌粉末高速钢的耐磨性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超高钒铌粉末高速钢的强韧化机理研究 |
| 4.1 旋锻变形对S3粉末高速钢显微组织影响 |
| 4.1.1 不同旋锻变形量S3粉末高速钢的显微组织 |
| 4.1.2 不同旋锻变形量S3粉末高速钢的力学性能 |
| 4.2 本章小结 |
| 第5章 ASP60 粉末高速钢与W18Cr4V高速钢的固相焊接工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊接工艺对接头组织和性能的影响 |
| 5.2.1 焊接温度对接头组织和性能的影响 |
| 5.2.2 焊接压力对接头组织和性能的影响 |
| 5.2.3 保温时间对接头组织和性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（8）Ti（C,N）基金属陶瓷的强韧化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ti(C,N)基金属陶瓷 |
| 1.2.1 金属陶瓷的定义 |
| 1.2.2 Ti(C,N)基金属陶瓷的发展历史 |
| 1.2.3 Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构和主要性能 |
| 1.3 Ti(C,N)基金属陶瓷坯体的制备工艺 |
| 1.4 Ti(C,N)基金属陶瓷的烧结工艺 |
| 1.5 粉末组分对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响 |
| 1.5.1 C、N元素的影响 |
| 1.5.2 Ni、Co元素的影响 |
| 1.5.3 碳化物添加剂的影响 |
| 1.6 研究Ti(C,N)基金属陶瓷的目的与意义 |
| 1.7 Ti(C,N)基金属陶瓷强韧化的研究现状 |
| 第2章 实验过程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本论文的研究方法与技术路线 |
| 2.3 金属陶瓷的制备步骤 |
| 2.3.1 成分设计 |
| 2.3.2 实验药品 |
| 2.3.3 原料混合与坯体压制 |
| 2.3.4 烧结工艺 |
| 2.4 显微结构表征与性能测试方法 |
| 2.4.1 显微结构表征 |
| 2.4.2 性能测试方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 金属钌对Ti(C,N)基金属陶瓷显微结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试结果与讨论 |
| 3.2.1 Ru对Ti(C,N)基金属陶瓷显微结构的影响 |
| 3.2.2 Ti(C,N)基金属陶瓷的XRD分析 |
| 3.2.3 Ti(C,N)基金属陶瓷的TEM分析 |
| 3.2.4 Ru对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响 |
| 3.2.5 Ru对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响 |
| 3.2.6 Ru对Ti(C,N)基金属陶瓷耐腐蚀性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 超细Ti(C,N)颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷显微结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试结果与讨论 |
| 4.2.1 Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构分析 |
| 4.2.2 Ti(C,N)基金属陶瓷的XRD分析 |
| 4.2.3 超细Ti(C,N)颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响 |
| 4.2.4 超细Ti(C,N)颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷耐磨性能的影响 |
| 4.2.5 超细Ti(C,N)颗粒对Ti(C,N)基金属陶瓷耐腐蚀性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 碳纤维对Ti(C,N)基金属陶瓷显微结构和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测试结果与讨论 |
| 5.2.1 Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构分析 |
| 5.2.2 Ti(C,N)基金属陶瓷的XRD分析 |
| 5.2.3 碳纤维对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响 |
| 5.2.4 碳纤维对Ti(C,N)基金属陶瓷耐磨性能的影响 |
| 5.2.5 碳纤维对Ti(C,N)基金属陶瓷耐腐蚀性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 本文主要结论、创新点及未来展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（9）数控车床切削参数数据挖掘技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 切削参数数据库技术 |
| 1.2.2 数据挖掘技术 |
| 1.2.3 实例推理技术 |
| 1.2.4 人工神经网络技术 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 切削参数数据库的建立与切削参数挖掘 |
| 2.1 数据库的建立 |
| 2.1.1 确定数据库类型 |
| 2.1.2 MySQL数据库管理系统 |
| 2.2 切削参数挖掘 |
| 2.2.1 关联规则挖掘的相关概念 |
| 2.2.2 Apriori算法挖掘原理 |
| 2.3 应用实例 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CBR推理技术研究 |
| 3.1 实例推理中的分级策略 |
| 3.2 全局相似度计算 |
| 3.2.1 相似度计算模型 |
| 3.2.2 组合权重计算 |
| 3.2.3 全局相似度计算模型 |
| 3.3 应用实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于ANN的加工件表面粗糙度预测 |
| 4.1 基于TF的表面粗糙度预测方法 |
| 4.1.1 激活函数 |
| 4.1.2 损失函数 |
| 4.1.3 优化器 |
| 4.2 粗糙度预测实例及效果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 B/S架构数控车床切削参数数据库系统 |
| 5.1 系统开发环境 |
| 5.2 切削参数数据库系统功能结构 |
| 5.3 切削参数管理系统功能介绍 |
| 5.3.1 登录界面及首页 |
| 5.3.2 智能推荐预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（10）考虑刀具寿命预测的刀具管理系统研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 刀具管理综述及国内外研究现状 |
| 1.1.1 刀具管理综述 |
| 1.1.2 国内外研究现状 |
| 1.1.3 刀具管理发展趋势 |
| 1.2 研究背景及选题意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 选题意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 基于特征的数控刀具编码系统 |
| 2.1 刀具编码发展概述 |
| 2.2 数控加工及刀具特点 |
| 2.2.1 数控加工特点 |
| 2.2.2 数控刀具特点 |
| 2.3 数控刀具加工工艺特征分析 |
| 2.3.1 数控车削工序形式分析及加工方式分析 |
| 2.3.2 数控铣削加工方式特征分析 |
| 2.3.3 数控钻削工序形式及加工方式特征分析 |
| 2.3.4 数控镗削工序形式及加工方式特征分析 |
| 2.3.5 多任务加工工序形式及加工方式特征分析 |
| 2.4 数控刀具共有属性特征分析 |
| 2.4.1 数控刀具组成 |
| 2.4.2 刀具材料 |
| 2.4.3 结构形式 |
| 2.4.4 加工类型 |
| 2.5 刀具编码技术研究 |
| 2.5.1 刀具编码原则 |
| 2.5.2 刀具基本结构编码 |
| 2.5.3 基本工艺信息编码 |
| 2.5.4 刀具部件信息编码 |
| 2.5.5 刀具材料信息编码 |
| 2.5.6 刀具结构特征编码 |
| 2.5.7 刀具几何信息编码 |
| 2.5.8 扩展信息部分编码 |
| 2.6 编码系统的实现 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 中小企业刀具需求的时间序列预测法 |
| 3.1 刀具需求预测理论研究 |
| 3.1.1 常用的需求预测方法 |
| 3.1.2 预测精度标准 |
| 3.1.3 需求预测计算公式及模型 |
| 3.2 定量模型预测车间刀具需求 |
| 3.2.1 中心移动平均法 |
| 3.2.2 指数平滑法 |
| 3.2.3 ARIMA模型计算 |
| 3.2.4 综合平均法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于粒子群参数优化的刀具寿命预测研究 |
| 4.1 刀具寿命简介 |
| 4.1.1 传统刀具寿命预测 |
| 4.1.2 刀具寿命影响因素 |
| 4.2 支持向量机模型简介 |
| 4.3 粒子群算法寻优 |
| 4.3.1 基本粒子群算法 |
| 4.3.2 改进的粒子群优化 |
| 4.4 实例验证 |
| 4.4.1 样本选择 |
| 4.4.2 数据预处理 |
| 4.4.3 基于支持向量机的刀具寿命预测 |
| 4.4.4 基于粒子群参数优化的刀具寿命预测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 面向中小型企业刀具管理系统开发 |
| 5.1 刀具管理系统开发总体分析 |
| 5.1.1 刀具管理系统的主要功能 |
| 5.1.2 刀具管理系统的可行性分析 |
| 5.1.3 系统的安全性分析 |
| 5.2 系统的开发环境分析 |
| 5.3 系统功能模块设计 |
| 5.4 系统主功能业务流程设计 |
| 5.4.1 刀具档案库多参数信息管理 |
| 5.4.2 刀具采购管理 |
| 5.4.3 刀具招标管理及供应商管理 |
| 5.4.4 刀具库存管理 |
| 5.4.5 综合查询 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、刀具材料的历史进展与未来展望（论文参考文献）
- [1]基于深度学习的铣削TC18钛合金的刀具磨损机理分析与预测模型研究[D]. 骆德铖. 广西大学, 2021(12)
- [2]石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的制备及性能研究[D]. 张肖肖. 东华大学, 2021(01)
- [3]电磁耦合处理强化YG8硬质合金刀具车削TC4钛合金磨损性能研究[D]. 王黎. 四川大学, 2021(02)
- [4]金属切削加工知识图谱构建及应用[D]. 段阳. 四川大学, 2021(01)
- [5]钛合金铣削过程刀具破损特性研究[D]. 李晓晨. 哈尔滨理工大学, 2021
- [6]陶瓷刀具材料热压烧结过程的数值模拟研究[D]. 郭建伟. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]超高钒铌粉末冶金高速钢的强化机理与固相焊接工艺研究[D]. 李苏望. 湘潭大学, 2020
- [8]Ti（C,N）基金属陶瓷的强韧化研究[D]. 赵龙博. 湖南大学, 2020(07)
- [9]数控车床切削参数数据挖掘技术研究[D]. 田景海. 郑州大学, 2020(02)
- [10]考虑刀具寿命预测的刀具管理系统研究[D]. 张培炜. 太原科技大学, 2020(03)