国内访问学者培养计划表.doc

湖南省高等学校中青年骨干教师国内访问学者培养计划表免冠一寸照片学 者 姓 名 选 派 单 位 联 系 电 话 进 修 学 校、院系 湖南科技大学机电工程学院 进 修 专 业 机械制造及其自动 导 师 姓 名 联系电话 进 修 时 间 年 月 至 年 月2016年 10 月 8日填报湖 南 省 教 育 厅 制填 表 说 明一、手写或打印（A4纸双面打印）国内访问学者培养计划表。二、课题研究进修计划和教学进修计划由指导教师与学者共同制定。三、计划表一式五份，经有关部门审批盖章后，省高校师资培训中心、接受学校、选送学校师资管理部门、学者本人及导师各存一份。四、访问学者在导师指导下，应以科研为主，切实按照此培养计划去实施，确保按时完成预定课题研究工作；无法完成访问计划的，将被作为一般科研进修对待。课题研究进修计划（课题名称、研究内容、实施方案和成果要求）一课题名称：难加工材料高速切削力学行为与刀具失效机制的研究二研究内容：（1）难加工材料的变形行为研究研究在高应力、高应变、高应变率和高温条件下，工件材料剪切流动应力与应变、应变率与温度之间的关系。（2）难加工材料高速切削切屑形成的动力学行为研究探索高速切削切屑形成的动力学行为，尝试应用位错动力学、塑性动力学、断裂力学和冲击波理论等，研究钛合金材料高速铣削中变形区发生的应变硬化、应变率硬化、热软化、以及绝热剪切带形成过程，定量描述高速切削产生锯齿状切屑的临界条件，定量描述刀具刃口钝圆半径与临界切削厚度之间关系，以及切屑折断的断裂力学行为，探索微裂纹扩展与应力波谐振的材料破坏机制，揭示难加工高速切削切屑形成与形态变化对刀具切削刃损坏（塑性变形与脆性破损）的影响规律。为切屑状态控制、排屑断屑和专用刀具刃口强化与精化设计提供理论依据和试验依据。（3）难加工材料高速切削刀屑界面接触与摩擦学行为的研究研究刀屑界面的接触和摩擦的非线性特征，建立刀屑界面粘结与滑动摩擦特性的定量描述模型；与切屑形成机理研究相结合，研究高速切削积屑瘤产生与消失的条件和的基本规律，探寻积屑瘤的主动控制策略，揭示刀具前刀面月牙洼磨损的形成机理。研究刀工界面的摩擦学特性，并与高速切削变形行为相结合，研究刀具的磨损与破损机理。三实施方案（1）高速切削过程基础实验平台的构建及其数据采集 高速切削过程的模拟实验拟采用基于轻气炮平板撞击技术（冲击速度可达25-35m/s ）的Hopkinson压杆技术实现切削冲击过程，实验材料以航空航天工业和模具行业应用广泛的淬硬钢、钛合金等为主，采用切削刀具静止可方便地进行其温度和冲击力的测定。 高速切削过程的动态应力与变形测试系统由应变片、2.5MHz频响的超动态应变仪、高速摄影仪和示波器组成。 基于高速冲击切削温度瞬变的特点，本研究拟采用热电偶测温和新型红外传感探头测温技术测定切削工程中切刀和工件的瞬态温度场。红外测温系统由红外探头、信号放大器和记录仪组成。该方法可以实现被测物体表面单点和多点的温度测定，最快响应时间为微秒量级，适合高速切削。 通过损伤冻结实验，观测高速断裂过程材料损伤裂纹发展的不同阶段，研究高速断裂过程材料损伤裂纹发展的历程和机理，深入研究切屑形成演变的过程及其形态转变的物理机制。 刀-屑界面的滑动摩擦系数测定拟采用高温摩擦磨损试验机进行。研究表明，刀-屑界面上的滑动摩擦系数大于平均摩擦系数，因此，可通过测量刀-屑界面的滑动摩擦系数，对Zorev模型的粘结区和滑动区进行定量分析，建立表征不同接触区的接触长度与切削条件关系的模型。（2）高速切削实验及其行为规律的描述 在开展上述实验基础上，进一步开展高速切削行为的实验研究，以直接获取工件材料动态剪切应力与应变、温度等关系。 切削实验在装有30000r/min电主轴（16kW）的高速数控铣床和主轴转速4500r/min车削中心上进行，采用PCBN和陶瓷刀具。 通过正交切削实验研究高速切削摩擦学行为的非线性特征。 切削力测量可采用压电晶体传感器，有足够的响应频率。 应用薄膜热电偶测温技术，解决高速铣削中切削区瞬态温度的精确检测。通过高速车削和铣削实验研究刀具的磨损与破损和已加工表面完整性。四成果要求1. 争取在国内主要刊物上发布学术论文3-4篇2. 协助培养研究生2-3名。教学进修计划（协助导师指导学生论文或参加教材编写及其它教学工作等）1