Interaction of Tool Wear and the Machining Affected Zone in Nickel-Based Superalloys.

镍基高温合金中刀具磨损与加工影响区的相互作用。

基本信息

  • 批准号:
    1760809
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 44万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-05-01 至 2023-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This award supports fundamental research in understanding the relationship of tool wear evolution and vibrational stability to cutting mechanics when machining nickel-based superalloys, to provide knowledge needed to plan new approaches that can extend tool life and make behavior more consistent. Application of this research will help reduce costs and improve quality for high-value energy and aerospace systems, including defense applications. As such, this project promotes the progress of science, advances national prosperity and welfare, and helps secure national defense. Additionally, this work includes a plan for broadening participation of underrepresented and minority groups in scientific research by recruitment efforts through the National GEM consortium and Clemson's Women in Science and Engineering (WISE) programs. The objective of this research project is to decouple the variability in tool wear evolution models through a novel experimental procedure, and to relate wear and machining parameters to the plastic deformation layer (Machining Affected Zone, MAZ) depth in nickel-based superalloys. The derived models will be used to simulate stable, robust and minimum cost path plans. The approach to accomplishing this will be to model the process parameters' effect on wear and cutting forces, and the subsequent cumulative effect on the plastic deformation zone depth (i.e., MAZ) through a stochastic representation approach, whereby model parameters are represented as random-variable belief distributions. The knowledge generated will be applied to deriving robust tool paths for improving the process consistency and performance. If successful, the broader impacts of this work will include improved economy of machining for energy and aerospace manufacturers, and increased participation of underrepresented groups in scientific research.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该奖项支持基础研究,以了解加工镍基高温合金时刀具磨损演变和振动稳定性与切削力学的关系,以提供规划新方法所需的知识,从而延长刀具寿命并使行为更加一致。这项研究的应用将有助于降低高价值能源和航空航天系统的成本并提高质量,包括国防应用。因此,该项目促进科学进步,促进国家繁荣和福祉,并有助于确保国防。此外,这项工作还包括一项计划,通过国家 GEM 联盟和克莱姆森科学与工程女性 (WISE) 计划进行招募工作,扩大代表性不足和少数群体对科学研究的参与。 该研究项目的目标是通过新颖的实验程序解耦刀具磨损演化模型的可变性,并将磨损和加工参数与镍基高温合金中的塑性变形层(加工影响区,MAZ)深度联系起来。导出的模型将用于模拟稳定、稳健且成本最低的路径计划。实现这一目标的方法是通过随机表示方法对工艺参数对磨损和切削力的影响以及随后对塑性变形区深度(即 MAZ)的累积影响进行建模,其中模型参数表示为随机可变信念分布。生成的知识将应用于导出稳健的刀具路径,以提高工艺一致性和性能。如果成功,这项工作的更广泛影响将包括提高能源和航空航天制造商的加工经济性,以及增加代表性不足的群体对科学研究的参与。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力评估进行评估,被认为值得支持。优点和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Evaluation of Contrived Wear Methodology in End Milling of Inconel 718
Inconel 718 立铣削中人为磨损方法的评价
Trochoidal milling: investigation of dynamic stability and time domain simulation in an alternative path planning strategy
摆线铣削:替代路径规划策略中的动态稳定性和时域仿真研究
Stability Performance of a Stochastic Toolpath in Machining
机械加工中随机刀具路径的稳定性能
Tool wear area estimation through in-process edge force coefficient in trochoidal milling of Inconel 718
在 Inconel 718 摆线铣削中通过加工中边缘力系数估算刀具磨损面积
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Shah A.;Agarwal A.;Mears L.
  • 通讯作者:
    Mears L.
Analyzing the evolution of tool wear area in trochoidal milling of Inconel 718 using image processing methodology
使用图像处理方法分析 Inconel 718 摆线铣削中刀具磨损区域的演变
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Laine Mears其他文献

A Welcome from the Editor-in-Chief
主编致欢迎辞
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Laine Mears
  • 通讯作者:
    Laine Mears
Investigation of stochastic toolpath strategy in three-axis ball-end milling of 2D and free-form surfaces

Laine Mears的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Laine Mears', 18)}}的其他基金

FMSG: Internet of People and Things Bridging manual to semiautomated processes through Cybermanufacturing Collaborative Intelligence
FMSG:人与物联网通过网络制造协作智能将手动流程与半自动化流程连接起来
  • 批准号:
    2036873
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Planning Grant: Engineering Research Center for Exploring Human-Machine Integrated Systems in Digitally Intensive Manufacturing Environments (HMIS-DIME)
规划资助:数字化密集型制造环境中人机集成系统探索工程研究中心(HMIS-DIME)
  • 批准号:
    1936998
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRT: Technology-Human Integrated Knowledge Education and Research (THINKER)
NRT:技术-人类综合知识教育与研究(THINKER)
  • 批准号:
    1829008
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Student Support: 2013 Manufacturing Science and Engineering Conference (MSEC) and 41st North American Manufacturing Research Conference (NAMRC); Madison, Wisconsin; 10-14 June 2013
学生支持:2013年制造科学与工程会议(MSEC)和第41届北美制造研究会议(NAMRC);
  • 批准号:
    1263802
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Student Participation Grant for National Manufacturing Conferences: 2012 ASME MSEC and SME NAMRC 40; University of Notre Dame, South Bend, Indiana; June 4-8, 2012
全国制造会议学生参与补助金:2012 ASME MSEC 和 SME NAMRC 40;
  • 批准号:
    1156247
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Model-Based Control of Machining Processes and Scalability for Manufacturing System Control
职业:基于模型的加工过程控制和制造系统控制的可扩展性
  • 批准号:
    0954318
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Machining Accuracy Improvement Through Visual Control of an Active Display
通过主动显示器的视觉控制提高加工精度
  • 批准号:
    0800507
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

通过构建Pgr-Cas9工具小鼠研究Hippo通路效应因子Yap1/Wwtr1在蜕膜化过程中的作用
  • 批准号:
    32370913
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于大规模语言模型的工具学习方法
  • 批准号:
    62306159
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
小分子诱导的DNA编辑工具的开发及其性能研究
  • 批准号:
    32301230
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
沉浸式体验测量工具、生成机制与游客响应研究
  • 批准号:
    72302239
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
符号计算工具在微分系统分岔分析中的应用研究
  • 批准号:
    12301647
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Proprioceptive Coding of Jaw Movement during Orofacial Behavior
口面部行为过程中下颌运动的本体感受编码
  • 批准号:
    10615507
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
Erosive Tooth Wear Perception Among Network Dentists and Patients, and Experience Among Network Patients
网络牙医和患者的侵蚀性牙齿磨损感知以及网络患者的体验
  • 批准号:
    10363656
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
Laser Image Recognition for Tool Wear Estimation
用于刀具磨损估计的激光图像识别
  • 批准号:
    563552-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Development of automatically blood sampling system using minimally invasive microneedles and artificial intelligence recognizes minute blood vessels.
开发利用微创微针和人工智能识别微小血管的自动采血系统。
  • 批准号:
    21K12114
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Laser Image Recognition for Tool Wear Estimation
用于刀具磨损估计的激光图像识别
  • 批准号:
    563552-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了