东南大学邢佑强获国家专利权
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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种自输运微沟槽表面织构刀具及其设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116618755B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310588884.6,技术领域涉及:B23D79/00;该发明授权一种自输运微沟槽表面织构刀具及其设计方法是由邢佑强;朱明煜;刘恋;李照;吴泽;刘磊设计研发完成,并于2023-05-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种自输运微沟槽表面织构刀具及其设计方法在说明书摘要公布了:本发明公开一种自输运微沟槽表面织构刀具及其设计方法,该刀具前刀面刀‑屑接触区具有仿贝壳微沟槽织构,微沟槽织构垂直于主切削刃,沟槽宽度向靠近主切削刃处逐渐减小。仿贝壳微沟槽织构设计方法包括基于表面浸润特性的微沟槽织构中心宽度设计,基于内部自输运特性的微沟槽织构夹角、倾角设计和基于界面渗透特性的微沟槽织构中心间距设计。该织构的置入能够增强液体渗透能力,刀具在液体切削条件中,切削液能够有效渗透至刀‑屑接触区,从而起到良好的减摩润滑作用。
本发明授权一种自输运微沟槽表面织构刀具及其设计方法在权利要求书中公布了:1.一种自输运微沟槽表面织构刀具,其特征在于:刀具的前刀面刀-屑接触区具有仿贝壳微沟槽织构,所述微沟槽织构垂直于主切削刃,沟槽宽度向靠近主切削刃处逐渐减小;所述仿贝壳微沟槽织构的设计方法包括: S1.基于表面浸润特性的微沟槽织构中心宽度设计:基于Fluent仿真软件,建立不同切削液微流体撞击微织构表面物理模型,分析微流体撞击微沟槽织构表面时的动态行为、液滴内部速度场及接触角,以最小浸润铺展过程总做功和最大浸润性为衡量指标,优化微沟槽织构中心宽度d; S2.基于内部自输运特性的微沟槽织构夹角和倾角设计:基于Comsol仿真软件建立微沟槽织构内部切削液流体自输运仿真模型,设置沟槽两端边界条件为大气压,分析切削液微流体液滴沿微沟槽织构运动过程中流体压力、速度分布云图、输运方向,建立微织构内部无量纲能量及驱动力解析方程,基于S1中所述接触角结果,求解切削液微流体液滴运动过程驱动力和能量,以微沟槽织构两端无量纲能量差最大和驱动力最大为目标,优化微沟槽织构夹角θ和倾角β; S3.基于界面渗透特性的微沟槽织构中心间距设计:基于Fluent仿真软件,建立微织构与切屑接触界面切削液流体渗透模型,流体入口速度边界条件为切削液供给流速v1,出口压力边界条件为大气压,以切削液流体渗入面积比最大和平均无量纲润滑膜压力最大为目标,优化微沟槽织构中心间距a。
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