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张松教授课题组研究成果荣获Advances in Engineering 全球关键科学文章
发布时间:2019-12-17 15:59:52    作者:    点击:[]

近日,学院张松教授课题组发表在《Journal of Manufacturing Processes》期刊上的论文“Simulated and Experimental Analysis on Serrated Chip Formation for Hard Milling Process”被全球工程领域著名机构Advances in EngineeringAIE)遴选为关键科学文章,并于2019127日进行报道。机械工程学院2016级博士研究生李斌训为论文第一作者,张松教授为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金面上项目资助。Advances in EngineeringAIE)报道链接:https://advanceseng.com/simulated-experimental-analysis-serrated-chip-formation-hard-milling-process/

Advances in Engineering2005年在加拿大成立,其主要目的是及时快速地报道工程领域的重要科学研究成果和创新技术。被AIE报道的论文需要具有特殊的科学重要性并能够被广大的科学读者所理解。AIE拥有广泛的读者群,每月的受众科研人员高达85万次,用于跟踪全球最新突破性科技进展。AIE遴选论文条件苛刻,在全球全部发表的文献中只有不到0.1%的文章获此殊荣。

随着高性能机床和高速切削刀具的进步,硬态铣削可以实现在干式切削条件下加工硬度超过50HRC的淬硬钢等材料,特别适用于高精度机车和模具的制造。然而,硬态切削目前仍然存在一些问题,如锯齿状切屑形成对切削力、刀屑界面温度和表面质量以及加工系统动态特性的影响。如何揭示硬态铣削(不等切削厚度)过程中锯齿状切屑的形成机理对控制和优化铣削表面完整性具有十分重要的意义。张松教授课题组通过Abaqus/Explicit有限元仿真软件建立了淬硬钢硬态铣削有限元模型,并对比切削力和切屑参数的仿真值与实验值验证了模型的准确性。进而,结合有限元仿真结果,对切削过程中多物理场耦合条件下锯齿的形成以及初始切入阶段伴随锯齿节形成而产生的微裂纹形成机理进行了深入的分析和阐释。初始切入阶段锯齿状切屑中微裂纹的产生主要是由以负值形式出现的更高剪应力分量S12由自由表面向刀尖出延伸扩展所致。淬硬钢铣削过程中锯齿状切屑形成的主要机理是绝热剪切失稳,而初始切入阶段微裂纹的产生可能在一定程度上促进了锯齿状切屑的形成和发展。

1 锯齿状切屑仿真 2 锯齿状切屑形貌

近年来,该课题组已经连续在International Journal of Mechanical Sciences》、《Materials Science & Engineering A》、《Journal of Manufacturing Processes》等机械工程领域的多个著名期刊发表关于难加工材料干式/准干式高效切削机理及表面完整性的重要研究成果40余篇。

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