针对高硬度合金材料在切削加工中刀具磨损严重的问题,总结了切削力模型、切削温度模型和相关实验研究,阐述了切削力和切削温度与刀具磨损之间的具体联系。从热力耦合的角度出发,综述了刀具磨损机制的研究进展。对高硬度合金切削加工中刀具磨损研究的新方向进行了讨论。

热作模具因工作环境恶劣,在服役过程中易出现失效,造成资源浪费和成本升高。热作模具修复工艺可以延长其使用寿命、提高生产效率,修复层需经加工才能在表面质量和尺寸精度上满足使用要求。滚压加工是一种经济高效的光整强化工艺,通过滚压工艺可以提高热作模具修复层力学性能和使用性能,对热作模具修复层滚压加工的研究逐渐成为当前的研究热点。介绍了热作模具常见的失效形式和性能要求,从修复预处理、修复方法、修复后处理三方面概述了热作模具修复工艺研究现状,综述了修复层滚压加工研究现状,分析了传统滚压存在的问题,对滚压工艺的发展和热作模具超声滚压研究进展进行了介绍。在此基础上,对热作模具修复层的超声滚压加工研究进行了展望。

移动机器人运动规划旨在考虑机器人运动学、动力学和时间约束的同时,在复杂环境中找到最佳且无碰撞的路径。近年来运动规划算法逐渐向高效、实时生成高质量的可执行路径发展。综述了基于运动学约束的一系列运动规划算法,分析并比较了其理论上的优势和不足;对算法的实时性能、优化性能以及对环境模型的依赖性进行分析;将运动规划拆分成前端路径搜索和后端轨迹优化;总结了运动规划算法的研究状况。

铝合金材料凭借强度高、耐磨性好、加工性能良好以及焊接性能好等优点,在航空航天和汽车等行业得到了越来越广泛的应用。由于铝合金加工过程中切削温度高,易产生热变形、刀具磨损等问题,因此准确预测铝合金高速切削过程中的切削温度至关重要。从理论上分析了铝合金切削过程中的温度分布特点,比较了二维切削和三维切削有限元仿真过程,阐述了高速切削过程中切削温度的影响因素。

由于铝合金高速切削过程中切削温度高,导致刀具严重磨损,降低了刀具寿命和零件加工精度,因此准确预测刀具磨损和分析刀具磨损规律至关重要。分别从刀具寿命模型和刀具磨损速率模型概述刀具磨损理论模型研究进展,基于切削用量、刀具性质和冷却方式分析刀具磨损规律。从已有研究来看,在铝合金高速切削过程中刀具磨损随切削速度和进给量增大而增大,切削深度无明显规律;常见刀具磨损有黏结磨损、磨粒磨损和扩散磨损,其中黏结磨损为主要刀具磨损机制。

为更精确地研究刀具磨损,建立刀具磨损模型至关重要。目前刀具磨损的模型主要是经典的刀具磨损模型和刀具磨损预测模型,刀具磨损预测模型主要为人工神经网络、隐马尔可夫模型和支持向量机模型。分析铝合金切削过程中的刀具磨损机制,总结经典的刀具磨损模型,梳理刀具磨损预测模型。铝合金切削过程中刀具主要的磨损机制为黏着磨损、扩散磨损和磨粒磨损。结果表明:在黏着磨损和磨粒磨损的基础上考虑扩散磨损的刀具磨损理论模型最接近实际加

为了满足高精密铍铜件表面的加工要求,研究刀具表面黏附过程对切削系统和已加工表面的影响,有利于提高加工质量和加工效率。通过建立二自由度切削颤振系统,结合工件材料特性、黏结过程和断续切削过程,采用单因素高速铣削实验方法,解析刀具损伤、切削颤振和已加工表面的内在联系,并通过电镜扫描和白光干涉对刀具表面和已加工表面进行对比分析。切削速度和黏附程度的差异性,极大地影响了切削过程的稳定性,导致已加工表面缺陷的产生。不同黏

采用删除原子法对纳观粗糙表面的建模进行了研究．研究表明：利用含有原子、晶格等信息的标准data文件，根据边界特性删除原子，结合分形理论，可建立出具有分形粗糙特征的纳观模型．由W-M分形函数决定的粗糙表面，以最小的晶面距离作为扫描间距时，易出现含有孤立原子列的不合理结构，为了后续粗糙面纳观摩擦接触模拟分析，可通过傅里叶变换及滤波处理消除孤立的原子列，但滤波处理会导致某些分形特征的消失，通过适当增大滤波器的通带半径，再利用能量最小化的方法优化初始结构，可保留粗糙面原有的分形特征．试验表明，该方法能有效建立与实际表面相符的纳观分形粗糙面数字化表征模型．

通过定速摩擦试验、CHASE摩擦试验及磨损表面形貌观察等方法探讨La2O3含量对稀土La2O3改性树脂基制动材料的摩擦磨损性能、抗热衰退性能与恢复性能的影响。定速摩擦试验结果表明,制动材料中添加适量La2O3可有效提高其摩擦因数,降低其磨损率,同时还可增加其摩擦因数的稳定性;其中,添加20%La2O3试样的综合摩擦学性能为最优。CHASE摩擦试验结果表明,La2O3的加入可有效提高复合材料的抗热衰退性能与恢复性能。

针对碳纤维复合材料（CFRP）切削加工过程中形成的亚表面损伤问题,基于Hashin失效准则,建立了CFRP切削加工宏观动态仿真模型。通过正交试验和方差分析研究材料自身纤维方向及工艺参数（刀具前角、切削深度和刀尖半径）对工件亚表面损伤的影响规律。仿真结果表明：影响亚表面损伤深度D_m的因素主次顺序为纤维方向〉刀尖半径〉切削深度〉刀具前角;纤维方向和刀具前角的交互作用对亚表面损伤具有显著影响,贡献率分别为48.12%和10.86%。亚表面损伤沿着切削方向扩展,并且分布方向大体上与纤维方向一致;随着纤维角度的增加,亚表面损伤深度D_m先增大后减小。研究结果可为进一步了解CFRP的切削机理提供可靠的借鉴。