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掺杂元素X(B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond界面结合性能的影响
1
作者 简小刚 姚文山 +4 位作者 张毅 梁晓伟 胡吉博 陈哲 陈茂林 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
基于量子力学第一性原理,建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型,计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数,以探究孕镶金刚石钻头(impregnated diamond bits,IDB)基体中的常用元素X... 基于量子力学第一性原理,建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型,计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数,以探究孕镶金刚石钻头(impregnated diamond bits,IDB)基体中的常用元素X(X=B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond膜基结合强度的影响机制。计算结果表明:膜基界面结合能大小为W_(ad-B)>W_(ad-Al)>W_(ad-Co)>W_(ad-Sn);B、Al是增强膜基结合强度的有益元素,因为B、Al原子的电荷主要转移到掺杂位点附近的C1~C3原子,其与C1~C3原子的键合作用强;Sn、Co会削弱膜基结合强度,这是由于Sn、Co原子与C1~C3原子的键合作用弱,同时膜基界面间的其他C原子因俘获电荷而相斥。压痕对比的实验结果与仿真结论相符。 展开更多
关键词 第一性原理 金刚石涂层 膜基结合 电荷转移 布居数 压痕实验
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基于LabVIEW的精密机床状态监测系统的开发
2
作者 李伟 谭文龙 +1 位作者 刘璐瑶 刘嘉晨 《航空制造技术》 北大核心 2025年第23期14-24,共11页
针对精密机床加工过程的高精度、高可靠性的需要,设计开发一套精密机床的状态监测系统。系统以不同的硬件模块构建数据采集平台,以LabVIEW作为软件开发的编程环境,实现了对机床运行过程中温度、振动、声发射和转速的数据采集、实时存储... 针对精密机床加工过程的高精度、高可靠性的需要,设计开发一套精密机床的状态监测系统。系统以不同的硬件模块构建数据采集平台,以LabVIEW作为软件开发的编程环境,实现了对机床运行过程中温度、振动、声发射和转速的数据采集、实时存储及信号的分析处理。同时,利用数据库技术管理大量存储数据。现场试验结果表明,该系统运行稳定,各项功能正常,能够满足使用要求。 展开更多
关键词 精密机床 状态监测 数据采集 LABVIEW 数据库
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激光烧蚀辅助CBN磨削钛合金表面形貌研究
3
作者 蔺文刚 朱宗孝 《工具技术》 北大核心 2025年第6期43-48,共6页
对激光烧蚀辅助CBN磨削加工TC4钛合金表面形貌进行研究,通过实验获得不同功率激光对CBN砂轮磨削后钛合金表面微观形貌的影响。激光烧蚀辅助加工可以改变材料的性能,显著提高材料的加工性能。在引入激光后磨削表面粗糙度降低4%~41%,显微... 对激光烧蚀辅助CBN磨削加工TC4钛合金表面形貌进行研究,通过实验获得不同功率激光对CBN砂轮磨削后钛合金表面微观形貌的影响。激光烧蚀辅助加工可以改变材料的性能,显著提高材料的加工性能。在引入激光后磨削表面粗糙度降低4%~41%,显微硬度逐渐升高,材料表面明显趋于平整,表面形貌发生显著变化。研究发现:在5 W的激光功率下,划痕宽度和撕裂损伤程度开始降低,表面呈现出塑性流动行为的特征;当激光功率提升至10 W时,划痕和韧性撕裂现象显著减少,主要表现出塑性材料去除的特征,塑性流动行为变得更为明显;当激光功率达到最大的15 W时,磨削表面变得平整,材料塑性流动行为显著,去除方式主要以塑性去除为主。本研究为钛合金的加工提供了思路和方法。 展开更多
关键词 TC4钛合金 激光烧蚀 激光功率 表面形貌
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基于麻雀算法优化神经网络的螺杆砂带磨削去除深度预测 被引量：2
4
作者 杨赫然 张培杰 +3 位作者 孙兴伟 潘飞 董祉序 刘寅 《表面技术》 北大核心 2025年第2期182-190,共9页
目的准确获得螺杆转子砂带磨削材料去除深度,探究工艺参数对材料去除深度的影响。方法通过分析螺杆转子砂带磨削去除机理,确定材料去除深度影响因素。提出一种基于麻雀算法优化长短时记忆网络-卷积神经网络模型(SSA-CNN-LSTM),对螺杆转... 目的准确获得螺杆转子砂带磨削材料去除深度,探究工艺参数对材料去除深度的影响。方法通过分析螺杆转子砂带磨削去除机理,确定材料去除深度影响因素。提出一种基于麻雀算法优化长短时记忆网络-卷积神经网络模型(SSA-CNN-LSTM),对螺杆转子砂带磨削加工中的材料去除深度进行预测。以磨削中影响材料去除深度的因素为输入,磨削深度为输出,构建利用SSA对CNN-LSTM超参数进行寻优的预测模型,并且与CNN-LSTM、LSTM、PSO-BP、RBF以及随机森林预测方法进行对比。结果所提预测方法平均绝对百分比误差MAPE可达0.0461,均方根差RMSE为9.261,平均绝对误差MAE达7.836,确定系数R^(2)为0.9974,相比于未优化CNN-LSTM网络和其他经典网络模型,预测精度更高,能够有效预测螺杆转子磨削材料去除深度。利用提出的模型探究了磨削工艺参数对材料去除深度MRD和材料去除一致性的影响。由预测结果可知,螺杆转子砂带磨削材料去除深度随法向压力、砂带线速度增加而增大,随进给速度、砂带目数增加而减小,且受法向压力影响最明显。通过对磨削前后工件廓形进行分析可知,材料去除深度随磨削区域受到的法向压力呈现中间磨削深度大、两侧逐渐减小的趋势。结论提出的预测模型预测效果显著,分析了工艺参数对磨削材料去除深度和去除一致性的影响规律,可为其他类型的加工轮廓预测提供参考。 展开更多
关键词 材料去除深度 砂带磨削 预测 螺杆转子
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面齿轮蜗杆砂轮磨削安装误差分析及补偿 被引量：1
5
作者 李国龙 蒲峙杉 +3 位作者 何坤 王梓宇 宁行 张薇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期452-463,共12页
为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出... 为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出一种基于自适应完备集合经验模态分解的随机误差分离方法,消除齿面测量结果中的随机误差;研究齿面误差分布情况,分析可能造成误差的原因,并依据齿面误差影响规律对机床参数进行修正,以实现误差补偿。最后完成磨齿和测量,结果表明齿面最大法向误差减小79.8%,最大齿形和齿向误差分别减小67.6%和72.4%,齿面精度提高显著。 展开更多
关键词 面齿轮 蜗杆砂轮磨削 误差分析 误差分离 误差补偿
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电镀金刚石线锯用螺旋镀液流和旋转磁场装置的设计与分析 被引量：1
6
作者 黄炜 贺艳明 +4 位作者 徐金宝 宋振亚 黄翔 孙昱蒙 余锡孟 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期224-235,共12页
电镀金刚石线锯表面易存在金刚石磨粒团聚和分布密度波动大等缺陷,在探讨其成因及后果的基础上,设计螺旋镀液流和旋转磁场组合装置,制备电镀金刚石线锯。结果表明:螺旋镀液流和旋转磁场组合装置可显著减少金刚石磨粒的团聚现象,同时控... 电镀金刚石线锯表面易存在金刚石磨粒团聚和分布密度波动大等缺陷,在探讨其成因及后果的基础上,设计螺旋镀液流和旋转磁场组合装置,制备电镀金刚石线锯。结果表明:螺旋镀液流和旋转磁场组合装置可显著减少金刚石磨粒的团聚现象,同时控制金刚石磨粒的分布密度波动范围在11颗/mm以内,使金刚石磨粒沿基线分布得更均匀。结合组合装置的基本参数,其制取电镀金刚石线锯的最佳工艺参数是螺旋叶片数为5片,螺旋角为60°,混合液流量为4.8 L/min,固持架数量为16件,永磁体交错布置角度为60°,磁场旋转速度为60 r/min,永磁体及其磁场特性代号为N38M,且在最佳参数下生产的电镀金刚石线锯适合用于硅晶片等高硬脆材料的切割。 展开更多
关键词 电镀金刚石线锯 磨粒团聚 磨粒分布密度 螺旋镀液流 旋转磁场
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2A14铝合金深孔枪钻加工试验研究 被引量：1
7
作者 张永升 赵志远 +3 位作者 李宗旺 孙亮 彭陈元 孙晓亮 《工具技术》 北大核心 2025年第1期55-59,共5页
枪钻深孔钻削过程分为切入阶段、稳定切削阶段和切出阶段,为分析各阶段孔径的影响因素,设计四因素三水平正交试验,并开展相应的2A12铝合金Ф14 mm深孔钻削试验,对结果进行极差分析,研究刀具涂层、引导孔形状、主轴转速和进给速度对各阶... 枪钻深孔钻削过程分为切入阶段、稳定切削阶段和切出阶段,为分析各阶段孔径的影响因素,设计四因素三水平正交试验,并开展相应的2A12铝合金Ф14 mm深孔钻削试验,对结果进行极差分析,研究刀具涂层、引导孔形状、主轴转速和进给速度对各阶段孔径偏差的影响显著程度及规律。结果表明:孔径均大于刀具直径,且孔径偏差在入口处最大,在出口处最小;切入阶段转速和进给量对孔径的影响较大,引导孔形状次之,涂层影响最小;入口孔径偏差随转速增大而减小,随进给量增大而增大,最优的涂层材料为TiAlN;引导孔形状为118°尖角时,偏差最小,145°尖角时偏差最大;稳定切削阶段转速、进给量和涂层对孔径偏差影响程度相当,最优的涂层材料为TiAlN,孔径偏差随转速增大先减小后增大,随进给量增大而增大;切出阶段转速、进给量和涂层对出口孔径的影响很小,且偏差均小于0.01 mm。根据试验结果优选加工参数,并进行重复验证试验。经验证,在优选的参数下,深孔孔径偏差可以稳定控制在0.01 mm以内。 展开更多
关键词 深孔钻削 枪钻 孔径偏差 参数优化
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中间相炭微球对多层钎焊金刚石砂轮电解修整磨削性能的影响
8
作者 刘伟 常佳起 +3 位作者 李博鑫 严灿 邓朝晖 万林林 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1151-1158,共8页
大粒度多层钎焊金刚石砂轮在电解修整时氧化膜成膜质量差、厚度不足,进而导致磨削性能不佳,在磨料层中加入中间相炭微球(MCMB)可以改善这种状况。开展了不同MCMB含量对砂轮性能及其电解修整磨削特性影响的试验研究,结果表明:MCMB能显著... 大粒度多层钎焊金刚石砂轮在电解修整时氧化膜成膜质量差、厚度不足,进而导致磨削性能不佳,在磨料层中加入中间相炭微球(MCMB)可以改善这种状况。开展了不同MCMB含量对砂轮性能及其电解修整磨削特性影响的试验研究,结果表明:MCMB能显著改善砂轮的电解成膜能力,氧化膜厚度最大达到104μm,氧化膜的致密性与黏附性均有改善;含MCMB试验组的工件磨削表面形貌完整性更高,脆性破碎凹坑较少;当工件进给速度为40 mm/s、磨削深度为15μm时,体积分数为5%的MCMB试验组相比不含MCMB的试验组表面粗糙度Ra下降29.8%;在工件进给速度30 mm/s、磨削深度20μm时,体积分数为5%的MCMB试验组相比不含MCMB的试验组亚表面损伤深度减小47.9%。 展开更多
关键词 多层钎焊砂轮 电解修整磨削 中间相炭微球 氧化膜 亚表面损伤
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单颗金刚石磨粒划擦反应烧结碳化硅复合材料的实验及仿真
9
作者 张德涵 丁康 +5 位作者 蔡昕彤 杨峰 董志刚 鲍岩 郭晓光 康仁科 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期366-376,共11页
反应烧结碳化硅(RB-SiC)复合材料具有比刚度高、硬度高、耐腐蚀和耐磨损等优异性能,被广泛用于航空航天等领域,然而其较高的硬度和脆性等导致使用传统加工方式时易出现较多缺陷。为探究RB-SiC复合材料磨削加工时的材料去除机理及表面损... 反应烧结碳化硅(RB-SiC)复合材料具有比刚度高、硬度高、耐腐蚀和耐磨损等优异性能,被广泛用于航空航天等领域,然而其较高的硬度和脆性等导致使用传统加工方式时易出现较多缺陷。为探究RB-SiC复合材料磨削加工时的材料去除机理及表面损伤成因,开展单颗金刚石磨粒压头划擦实验,同时以连续分布的Si为基体,以呈颗粒或粉末状分布的SiC相为增强相,构建新的RB-SiC复合材料有限元仿真模型,并利用ABAQUS有限元仿真软件进行划擦仿真,研究复合材料表面的裂纹形成及材料去除机理,掌握划擦过程中压头−颗粒相互作用导致的切削力变化规律。结果表明,划擦实验与模型仿真结果吻合情况较好。随着切削深度增加,切削力逐渐增大,划痕路径上的破碎范围变大,材料表面形貌变差;当切削深度大于塑脆转变深度时,材料以脆性去除为主,划擦产生的应力向前传递,产生沿晶和穿晶裂纹;且划擦产生的应力大于SiC颗粒断裂应力,使SiC颗粒破碎去除,而基体则塑性去除;SiC颗粒与金刚石磨粒尖端的轨迹相对位置及SiC颗粒间距会导致划擦力变化,位于金刚石磨粒尖端移动轨迹上的SiC颗粒会导致划擦力上升,SiC颗粒间距过近时则划擦力会突升并在后方SiC颗粒破碎后骤降。 展开更多
关键词 RB-SiC复合材料 单颗金刚石划擦 有限元仿真 划擦力
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TC4磨削表面晶粒取向演变及微观形貌试验研究
10
作者 张志慧 赵嫚 +3 位作者 王荣 朱思远 茅健 张立强 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期56-64,共9页
为揭示工艺参数变化所引发的晶粒取向演变对Ti-6Al-4V(TC4)磨削表面微观形貌的影响,对TC4试样进行正交磨削试验,试验后通过SEM及光学轮廓仪观测磨削表面,得到试样的表面粗糙度和表面形貌。通过泰勒因子模型计算出各组试样晶粒取向对应... 为揭示工艺参数变化所引发的晶粒取向演变对Ti-6Al-4V(TC4)磨削表面微观形貌的影响,对TC4试样进行正交磨削试验,试验后通过SEM及光学轮廓仪观测磨削表面,得到试样的表面粗糙度和表面形貌。通过泰勒因子模型计算出各组试样晶粒取向对应的泰勒因子,进而分析工艺参数、晶粒取向演变、表面粗糙度、微观形貌间的映射关系。结果表明,表面粗糙度与泰勒因子、磨削深度和进给速度呈正相关,与砂轮线速度呈负相关。磨削深度对表面粗糙度影响最大,进给速度次之,砂轮线速度最小。降低泰勒因子、磨削深度、进给速度,提升砂轮线速度,能避免表面成形时发生现脆性变形,获得更好的磨削表面质量,同时兼顾磨削加工效率。本文的研究成果对控制磨削加工表面质量和优化加工工艺具有指导意义。 展开更多
关键词 TC4 磨削 晶粒取向 表面粗糙度 微观形貌
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行星滚柱丝杠副技术分析及装备应用 被引量：2
11
作者 王建修 张旭 彭永童 《金属加工(冷加工)》 2025年第2期38-41,共4页
针对行星滚柱丝杠副产品,分析了标准式、循环式及反向式等5种主流结构的特点,探讨了行星滚柱丝杠副设计分析方向及磨削、车削和旋铣等各类螺纹加工方式的优缺点,分析了加工中的技术难点,并提供相应的解决方案。
关键词 行星滚柱丝杠副 螺纹加工 磨削设备
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深入式磁链磁性复合流体抛光细长弯管工具头工艺研究
12
作者 高大威 许一凡 姜晨 《机电工程》 北大核心 2025年第11期2224-2234,共11页
针对细长弯管内表面抛光效率与质量较低的问题,对深入式磁链磁性复合流体(MCF)抛光细长弯管工具头工艺进行了深入研究。首先,阐述了MCF抛光原理及数学耦合模型的构建方法,为后续研究提供了理论基础;然后,将耦合后的模型结果写入至仿真... 针对细长弯管内表面抛光效率与质量较低的问题,对深入式磁链磁性复合流体(MCF)抛光细长弯管工具头工艺进行了深入研究。首先,阐述了MCF抛光原理及数学耦合模型的构建方法,为后续研究提供了理论基础;然后,将耦合后的模型结果写入至仿真软件中进行了计算,对仿真结果进行了详细的分析,由此选择抛光头主体结构,对弯管加工表面状态进行了分析;最后,通过对不同弯折角度弯管的试验研究,验证了抛光头主体结构的仿真正确性,并使用流量检测加以证明。研究结果表明:横向饼状磁珠抛光工具头在提高抛光效率和表面质量方面表现优异,弯管内表面粗糙度在16 min内从2μm降低到0.5μm,90°弯管抛光后每秒通过流量同比提升了4.6%。该研究可为细长弯管内表面抛光提供高效、高精度的技术方案,对推动MCF抛光技术在工业领域的应用具有一定的价值。 展开更多
关键词 细长弯管 磁性复合流体 抛光工艺 磁链工具头 表面质量 粗糙度
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考虑晶格缺陷的单晶4H-碳化硅纳米划擦过程分子动力学仿真研究
13
作者 黄向明 蔡云辉 +2 位作者 任莹晖 何洪 陈永福 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期97-105,共9页
关于具有晶格缺陷的单晶碳化硅(SiC)纳米磨削机理尚未完全明晰,通过分子动力学仿真模拟系统,对含晶格缺陷的单晶碳化硅进行了纳米划擦机理的研究.建立了包括金刚石磨粒和具有不同晶格缺陷的4H-SiC仿真模型,通过分子动力学仿真揭示了不... 关于具有晶格缺陷的单晶碳化硅(SiC)纳米磨削机理尚未完全明晰,通过分子动力学仿真模拟系统,对含晶格缺陷的单晶碳化硅进行了纳米划擦机理的研究.建立了包括金刚石磨粒和具有不同晶格缺陷的4H-SiC仿真模型,通过分子动力学仿真揭示了不同缺陷类型对原子间势能、温度、应力和加工性能等关键参数的影响.研究发现,空位缺陷会造成工件原子间势能的不稳定,进而导致划擦后工件温度升高至671 K,而位错缺陷则显示出相对的稳定性.在纳米划擦过程中,含有位错缺陷的晶体展现了最高的平均范式等效应力,达到5.29 GPa.相比之下,存在空位缺陷的晶体表现出较低的应力,为5.07 GPa.这一结果揭示了空位缺陷能够降低材料的屈服强度,从而促进原子移除过程;而位错缺陷则提升了屈服强度,对原子的去除构成了阻碍.此外,空位缺陷抑制了位错成核并减小了损伤层厚度,而位错缺陷导致了明显的位错形成和更深的损伤层. 展开更多
关键词 碳化硅 晶格缺陷 分子动力学 纳米划擦 损伤层厚度
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18CrNiMo7-6钢V型缺口成形外圆磨削三维表面粗糙度
14
作者 张银霞 宋作鹏 +2 位作者 梁蓝夫 李梦琪 王栋 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期78-87,共10页
为了探究成形外圆磨削加工工艺参数对18CrNiMo7-6钢表面质量的影响,并确定较优的工艺参数组合,利用万能工具磨床和CBN成形砂轮,采用成形磨削V型缺口技术,以工件转速、砂轮转速和砂轮径向进给速度为变量,以表面粗糙度、均方根粗糙度、表... 为了探究成形外圆磨削加工工艺参数对18CrNiMo7-6钢表面质量的影响,并确定较优的工艺参数组合,利用万能工具磨床和CBN成形砂轮,采用成形磨削V型缺口技术,以工件转速、砂轮转速和砂轮径向进给速度为变量,以表面粗糙度、均方根粗糙度、表面偏斜度和表面峭度等三维表面粗糙度幅度参数为评价表面质量的指标开展单因素和正交试验研究.试验结果表明:随着工件转速的增大,表面粗糙度、均方根粗糙度和表面偏斜度均先减小后增大,而表面峭度逐渐减小;随着砂轮转速的增大,表面粗糙度和均方根粗糙度也先减小后增大,而表面偏斜度和表面峭度先增大后减小;随着砂轮径向进给速度的增大,表面粗糙度和均方根粗糙度均逐渐增大,表面偏斜度和表面峭度则先增大后减小.三变量对工件三维表面粗糙度的影响程度从大到小依次为砂轮转速、砂轮径向进给速度和工件转速.综合试验结果确定较优的工艺参数:工件转速、砂轮转速和砂轮径向进给速度分别为900 r/min、5000 r/min和0.15 mm/min. 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6钢 磨削加工 三维表面粗糙度 成形磨削 灰色关联分析法
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基于力-振动信号特征融合的砂轮磨损智能辨识系统
15
作者 丁宁 杨云淏 +4 位作者 段景淞 谭鹏乐 张楷毓 董之宁 史尧臣 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期106-111,共6页
在磨削加工过程中,砂轮磨损会显著影响加工质量。为了对砂轮磨损状态进行辨识和及时修整,提出一种基于力-振动信号特征融合的智能辨识方法。以难加工的航空航天钛合金材料为磨削对象,建立砂轮磨损状态的多信号采集系统,同步获取磨削力... 在磨削加工过程中,砂轮磨损会显著影响加工质量。为了对砂轮磨损状态进行辨识和及时修整,提出一种基于力-振动信号特征融合的智能辨识方法。以难加工的航空航天钛合金材料为磨削对象,建立砂轮磨损状态的多信号采集系统,同步获取磨削力信号、振动信号和砂轮表面形貌数据。通过结合表面形貌和信号特征分析,探究砂轮磨损的演化规律。将磨削过程中的法向力与切向力之比σ(F_(N)/F_(t))和振动信号均方根值(RMS)作为表征砂轮磨损程度的关键参数,构建基于残差神经网络和支持向量机(ResNet-SVM)的砂轮磨损智能辨识模型,以提高辨识精度。该模型利用ResNet提取深层特征,通过SVM进行分类决策,并采用线性加权融合策略提升系统性能。结果表明:所提方法在砂轮磨损状态识别方面优于传统的CNN-SVM模型,辨识精度可达95%以上。 展开更多
关键词 砂轮磨损 磨削力 振动信号 残差神经网络 支持向量机
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弹性磨具磨抛叶片叶尖圆角工艺研究
16
作者 田凤杰 齐子建 +1 位作者 张彦智 李论 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期76-82,共7页
为了实现航空发动机叶片叶尖圆角的自动化磨抛加工,进行了基于弹性磨具的微弧圆角磨抛加工研究,提出了一种可控性良好的叶尖微弧圆角加工方法。以聚酯纤维作为基体材料的弹性磨抛轮,在加工过程中,利用磨抛轮弹性变形的特点使涂附于基体... 为了实现航空发动机叶片叶尖圆角的自动化磨抛加工,进行了基于弹性磨具的微弧圆角磨抛加工研究,提出了一种可控性良好的叶尖微弧圆角加工方法。以聚酯纤维作为基体材料的弹性磨抛轮,在加工过程中,利用磨抛轮弹性变形的特点使涂附于基体表面的磨料将叶尖顶角磨抛加工成微小半径圆角。基于弹性接触理论与Preston去除理论,建立了磨抛轮与叶尖顶角加工状态下的理论接触模型和材料去除模型,采用Abaqus软件对模型进行了接触区域应力仿真分析,并对去除分布函数进行了仿真。理论证明,弹性磨抛轮与叶尖顶角通过自适应包络接触变形,在加工区域与磨抛轮之间形成“微面触切”,从而实现微小半径圆弧的圆角加工。进行了叶片叶尖顶角的圆角磨抛试验,对实现微小圆弧圆角加工的可行性与可控性进行了验证。结果表明,弹性磨抛轮的自适应包络变形使叶尖顶角加工接触区域形成圆弧状应力分布,涂附于基体上的磨料可以良好地磨抛去除,实现圆角加工。此加工方法实现了叶片叶尖微弧圆角的自动化加工,加工后的叶片尺寸精度高,表面质量一致性良好,表面粗糙度稳定在0.20~0.28μm之间,圆角半径大小变化稳定在16μm范围内。 展开更多
关键词 弹性磨抛 航空发动机叶片 叶尖 微弧圆角 工艺参数
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面向数字孪生滚磨光整加工的高保真模型构建方法
17
作者 辛宇鹏 李文辉 陈艺文 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3141-3158,共18页
零件表面微观几何形貌表达以及机械作用力的仿真计算,是影响精密加工仿真结果预测准确度的关键。传统仿真中常采用理想光滑表面模型替代零件真实的几何形貌,往往导致仿真结果与实际加工效果产生巨大偏差。以滚磨光整加工为背景,借鉴数... 零件表面微观几何形貌表达以及机械作用力的仿真计算,是影响精密加工仿真结果预测准确度的关键。传统仿真中常采用理想光滑表面模型替代零件真实的几何形貌,往往导致仿真结果与实际加工效果产生巨大偏差。以滚磨光整加工为背景,借鉴数字孪生理念,提出采用高保真模型模拟预测机械加工作用效果。该模型是一个多维度、多尺度的数据集合,在保留零件表面微观几何尺寸信息的同时,还兼容加工要求、材料和表面质量等信息。研究了面向数字孪生滚磨光整加工的高保真模型几何建模方法,提出了数字孪生滚磨光整加工系统框架,分析了该框架下的高保真模型迭代运行机制。最后,通过对比一尺寸为20 mm×20 mm×3 mm铝合金试件的滚磨光整加工实验和仿真实验结果,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 数字孪生 滚磨光整加工 表面模型 加工仿真 高保真模型
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面向SiC_(f)/SiC复合材料精密制孔的单层钎焊金刚石套料钻脉冲激光修整研究
18
作者 钱宁 何静远 +4 位作者 苏宏华 孙雨婷 昂给拉玛 丁文锋 徐九华 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期143-152,共10页
单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证,导致SiC_(f)/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈,提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒,提高磨粒等高性以改善SiC_(f)/SiC复合材料制孔精... 单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证,导致SiC_(f)/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈,提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒,提高磨粒等高性以改善SiC_(f)/SiC复合材料制孔精度的构想。研制单层钎焊金刚石套料钻的脉冲激光修整装置,能够显著提高套料钻工作面磨粒的等高性,修整后套料钻磨粒出露高度离散系数由修整前的0.11降低至0.04,降幅达64%。此外,修整后的套料钻在有效使用寿命范围内的孔径变化量维持在0.02 mm以内,相较未激光整形时孔径变化量降低75%,说明激光修整可提高单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的等高性,实现SiC_(f)/SiC复合材料精密制孔。 展开更多
关键词 单层钎焊金刚石套料钻 SiC_(f)/SiC复合材料 激光修整 孔径精度 超声振动辅助加工
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轴承沟道低粗糙度旋转磁场磁粒研磨研究
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作者 王栋 任泊龙 +3 位作者 吕二阳 吕梦涵 陈磊 韩奥伟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期99-105,共7页
为降低轴承沟道的表面粗糙度,设计了一种可以生成旋转磁场的磁粒研磨装置,对轴承沟道进行光整加工。采用正交试验探究SiC粒度号、Fe粒度号、加工间隙及工件转速4个工艺参数对轴承沟道表面粗糙度的影响,得出最优工艺参数组合,对轴承沟道... 为降低轴承沟道的表面粗糙度,设计了一种可以生成旋转磁场的磁粒研磨装置,对轴承沟道进行光整加工。采用正交试验探究SiC粒度号、Fe粒度号、加工间隙及工件转速4个工艺参数对轴承沟道表面粗糙度的影响,得出最优工艺参数组合,对轴承沟道进行加工验证。结果表明:在SiC粒度号为400#、Fe粉粒度号为115#、加工间隙为0.5 mm、工件转速为1200 r/min的试验条件下,试样表面粗糙度S_(a)可达到0.056μm;SiC颗粒粒径对试样沟道表面粗糙度S_(a)影响最大,Fe颗粒粒径影响最小;最优工艺参数组合为:SiC粒度号为600#,Fe粉粒度号为120#,加工间隙为1 mm,工件转速为1200 r/min;以该工艺参数组合开展旋转磁场磁粒研磨试验,轴承沟道表面粗糙度S_(a)可降至0.044μm。 展开更多
关键词 旋转磁场 磁粒研磨 轴承沟道 表面粗糙度
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