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钎焊金刚石线锯切割石材时的锯切性能
1
作者 姜家祥 黄辉 +1 位作者 杨浩 廖信江 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2026年第1期62-70,共9页
针对目前石材行业电镀金刚石线锯多线切割大尺寸、非均质石材时易磨损、耗线量大的问题,提出利用钎焊金刚石线锯进行石材大板切割的思路。通过自研钎焊线锯生产设备制备钎焊金刚石线锯,设计线锯锯切石材对照实验,测量石材锯切过程中的... 针对目前石材行业电镀金刚石线锯多线切割大尺寸、非均质石材时易磨损、耗线量大的问题,提出利用钎焊金刚石线锯进行石材大板切割的思路。通过自研钎焊线锯生产设备制备钎焊金刚石线锯,设计线锯锯切石材对照实验,测量石材锯切过程中的线弓角、锯切力、锯切寿命,分析钎焊和电镀金刚石线锯的锯切效率,并观察线锯加工前后形貌的变化,比较2种线锯的锯切性能。结果表明:工件向上进给至4 mm时,钎焊金刚石线锯的线弓角仅为电镀金刚石线锯的20%;钎焊金刚石线锯的切向锯切力和法向锯切力分别只有电镀金刚石线锯的38%和32%,且钎焊金刚石线锯的锯切力比小于电镀金刚石线锯。同时,钎焊金刚石线锯的锯切效率和寿命明显高于电镀金刚石线锯,线锯切割前后的形貌显示钎焊金刚石线锯和电镀金刚石线锯加工过程中的磨粒磨损行为显著不同。因此,钎焊金刚石线锯的锯切能力强于电镀金刚石线锯。 展开更多
关键词 钎焊金刚石线锯 石材多线切割 锯切能力 线弓角 锯切力
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基于贝叶斯信息量与模态分解的单晶硅磨削加工接触状态监测研究
2
作者 康城玮 李亚迅 +2 位作者 李常胜 朱迪 樊至骐 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第3期26-33,共8页
单晶硅作为一种典型的硬脆难加工材料,其磨削过程中砂轮-工件接触时刻的精准判定直接影响加工质量与效率。针对接触状态高精度监测需求,提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)与贝叶斯信息量(Bayesian informatio... 单晶硅作为一种典型的硬脆难加工材料,其磨削过程中砂轮-工件接触时刻的精准判定直接影响加工质量与效率。针对接触状态高精度监测需求,提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)与贝叶斯信息量(Bayesian information criterion,BIC)斜率的创新检测策略,该策略通过对声发射(acoustic emission,AE)信号的分析,可实现对接触状态的高精度监测。相较于传统阈值法、基于AE信号的多种统计特征值法,BIC特征对接触事件的响应灵敏度显著优于均方根、方差等常规特征;所提出的EMD-BIC斜率法可实现0.002~0.5 ms的早期检测优势,较阈值法和统计特征法具有更优的时效性,分别提前了0.05~0.5 ms和0.002~0.4 ms。通过融合信号时频特性与统计推断,有效提升了接触判断的准确率和时效性,相关成果为单晶硅超精密磨削过程的实时监测与高性能制造提供了可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 声发射信号 单晶硅 超精密磨削 接触状态监测 贝叶斯信息量
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熔石英半球谐振子超精密加工损伤演化及性能研究
3
作者 秦彪 刘赫男 +1 位作者 程健 陈明君 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第3期34-41,共8页
熔石英半球谐振子是半球谐振陀螺的核心元件,其表面完整性直接影响其振动性能。然而,谐振子在磨削过程易产生裂纹与凹坑缺陷,制约其工作性能的提升。结合超精密磨削与磁流变抛光(magnetorheological finishing,MRF)工艺,研究了磨削损伤... 熔石英半球谐振子是半球谐振陀螺的核心元件,其表面完整性直接影响其振动性能。然而,谐振子在磨削过程易产生裂纹与凹坑缺陷,制约其工作性能的提升。结合超精密磨削与磁流变抛光(magnetorheological finishing,MRF)工艺,研究了磨削损伤在MRF中的演化规律及其对性能的影响。研究发现,随着MRF材料去除量增加,小尺寸缺陷逐渐平坦化,而大尺寸凹坑和深层裂纹需多次去除才能完全消除。经MRF处理后,谐振子表面粗糙度Sa降至0.003μm,圆度与同轴度误差保持在0.26μm以内。性能测试显示,ϕ30 mm与ϕ20 mm谐振子Q值(酸洗前)由23万和18万分别提升至2970万与2100万,频率裂解从0.2~0.3 Hz降低至0.005 Hz以下。研究揭示了磨削损伤在MRF中的演化机制,验证了表面完整性改善对高性能制造中的关键作用。 展开更多
关键词 半球谐振子 超精密磨削 磁流变抛光 损伤演化 高性能制造
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陶瓷套圈无心外圆磨削效率及表面质量研究
4
作者 汪君琦 王思琦 +2 位作者 黄浩 刁东磊 王鹏飞 《机械工程师》 2026年第4期152-156,共5页
为了提升陶瓷套圈无心外圆磨削的磨削效率和表面质量,首先进行了无心外圆磨削加工过程中的力学分析,然后利用Abaqus软件仿真了无心外圆磨削加工过程,证明了力学分析的正确性,最后进行了外圆直径相同、厚度不同的同参数磨削条件对比磨削... 为了提升陶瓷套圈无心外圆磨削的磨削效率和表面质量,首先进行了无心外圆磨削加工过程中的力学分析,然后利用Abaqus软件仿真了无心外圆磨削加工过程,证明了力学分析的正确性,最后进行了外圆直径相同、厚度不同的同参数磨削条件对比磨削试验研究。研究结果表明:仿真结果与力学分析结果相符,验证了力学分析的正确性;法向磨削力和综合磨削力越大,套圈外圆表面材料去除效率越大,与力学分析研究结论一致;但是法向磨削力和综合磨削力越大,套圈外圆表面表面粗糙度却越差,二者成明显相反的关系。该研究结果能够为无心外圆磨削机床的设计及无心外圆磨削加工过程中参数设置提供理论基础。 展开更多
关键词 无心外圆磨削 陶瓷套圈 力学分析 综合磨削力 去除效率 表面粗糙度
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磨粒-工件接触分析的磨削力模型研究进展
5
作者 白鲁彪 王德祥 刘之恒 《机械工程师》 2026年第4期90-96,共7页
磨削力是磨削过程中的重要物理量,其几乎与所有的磨削工艺参数有关,常用于监测砂轮磨损状态和磨削加工质量。准确地预测磨削力对优化磨削工艺参数及优化设计磨床结构具有重要意义。文中对磨粒-工件接触分析的磨削力模型最新研究进展进... 磨削力是磨削过程中的重要物理量,其几乎与所有的磨削工艺参数有关,常用于监测砂轮磨损状态和磨削加工质量。准确地预测磨削力对优化磨削工艺参数及优化设计磨床结构具有重要意义。文中对磨粒-工件接触分析的磨削力模型最新研究进展进行了系统的总结,并对其未来可能的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 磨削力 砂轮表面形貌 磨粒-工件接触分析 建模
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多孔羰基铁粉对磁性复合流体抛光的影响
6
作者 王有良 郭毅 +3 位作者 段小超 于璞垚 张文娟 尹新城 《表面技术》 北大核心 2026年第1期1-12,共12页
目的解决磁性复合流体(Magnetic compound fluid,MCF)在抛光时水分流失导致抛光性能降低,从而增加抛光成本的问题。方法提出一种基于多孔羰基铁粉(Porous carbonyl iron powder,PCIP)的MCF抛光液,探讨羰基铁粉的多孔结构在MCF水分保持... 目的解决磁性复合流体(Magnetic compound fluid,MCF)在抛光时水分流失导致抛光性能降低,从而增加抛光成本的问题。方法提出一种基于多孔羰基铁粉(Porous carbonyl iron powder,PCIP)的MCF抛光液,探讨羰基铁粉的多孔结构在MCF水分保持、磨粒分布优化等方面的作用。首先,采用点蚀法制备多孔结构羰基铁粉,探究反应时间对物质结构、微观形貌、孔径和磁性能的影响规律;然后,通过抛光实验探究含多孔羰基铁粉的MCF对表面粗糙度和材料去除率的影响规律。最后,通过构建抛光质量-抛光作用力-MCF状态-润湿性-抛光温度的内在联系,探究多孔羰基铁粉对水分的作用机理,研究多孔结构对磨粒分布的影响。结果通过控制反应时间,可在羰基铁粉表面制备出不同孔径的多孔结构,在3 h内,随着反应时间的增加,PCIP表面孔径和比表面积增大,磁性能下降,但其物质结构并未改变;采用含有PCIP-2的MCF2的抛光效果最优,在抛光60 min后,工件表面粗糙度由337 nm降至22 nm,下降率约为93.5%,相较于MCF0(含无多孔结构的羰基铁粉),提高了4.9%,材料去除率从4.36×10^(8)μm^(3)/min提升至6.65×10^(8)μm^(3)/min;MCF2抛光后的形貌状态保持良好,PCIP-2粉体表现出更好的亲水性,抛光区域的温升更小。结论多孔结构的储液和缓释性能维持了抛光时的润滑和冷却效果,延长了抛光液的使用寿命;通过镶嵌、固定等方式优化了磨粒分布,提升了MCF抛光性能。 展开更多
关键词 磁性复合流体 表面粗糙度 材料去除率 抛光性能 多孔羰基铁粉 TC4钛合金
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Fe@SiO_(2)核-壳结构磁性磨粒的制备及其抛光性能
7
作者 郑泽旭 孟建兵 +4 位作者 高弘霖 董小娟 和利伟 王承志 张桂冠 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第3期146-153,共8页
[目的]针对传统镶嵌式磁性磨粒在抛光过程中因磨粒分布不均、切削刃高度不一致而导致工件表面易产生划痕的问题,提出制备一种具有均匀包覆结构的Fe@SiO_(2)核壳型磁性磨粒,以提升铜锌合金等难加工材料的表面抛光品质。[方法]采用溶胶-... [目的]针对传统镶嵌式磁性磨粒在抛光过程中因磨粒分布不均、切削刃高度不一致而导致工件表面易产生划痕的问题,提出制备一种具有均匀包覆结构的Fe@SiO_(2)核壳型磁性磨粒,以提升铜锌合金等难加工材料的表面抛光品质。[方法]采用溶胶-凝胶法,以羰基铁粉为内核,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过水解反应在羰基铁粉表面均匀包覆SiO_(2)壳层,得到Fe@SiO_(2)核-壳结构磁性磨粒。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及振动样品磁强计(VSM)对Fe@SiO_(2)磁性磨粒进行结构表征。通过单因素实验研究了主轴转速、抛光间隙、进给速率和抛光时间对铜锌合金表面粗糙度的影响。[结果]所制备的Fe@SiO_(2)磁性磨粒呈典型的核-壳结构,粒径分布均匀,饱和磁化强度为36 A·m^(2)/kg。当在主轴转速为1000 r/min、抛光间隙为2 mm、进给速率为6 mm/min的条件下抛光30 min时,铜锌合金的表面粗糙度Ra降至30 nm,表面划痕显著减少,无明显凹坑。[结论]Fe@SiO_(2)核-壳磁性磨粒可有效改善抛光均匀性,减少表面损伤,显著提高工件表面品质,可用于高精度铜锌合金抛光。 展开更多
关键词 抛光 磁性磨粒 溶胶-凝胶法 核-壳结构 铜-锌合金
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风扇整体叶盘旋振复合抛磨的流场调控与加工效果
8
作者 温学杰 李昆 +2 位作者 李文辉 李秀红 王嘉明 《表面技术》 北大核心 2026年第1期28-42,共15页
目的针对风扇整体叶盘抛磨均匀性不足的问题,开展旋振复合抛磨工艺的流场调控与加工效果研究。方法提出“容器器壁构形、叶片拓展构形、容器适配回转”的颗粒介质流场调控方案。离散元仿真和抛磨实验分析不同调控方案对风扇整体叶盘型... 目的针对风扇整体叶盘抛磨均匀性不足的问题,开展旋振复合抛磨工艺的流场调控与加工效果研究。方法提出“容器器壁构形、叶片拓展构形、容器适配回转”的颗粒介质流场调控方案。离散元仿真和抛磨实验分析不同调控方案对风扇整体叶盘型面法向力、磨损深度和表面粗糙度的影响,揭示最优调控方案时的加工效果。结果相较于调控前,容器器壁构形使得叶背和叶盆型面法向力均匀性分别提高2.58%和7.34%,而叶片拓展构形使得均匀性分别提高55.17%和55.80%。容器适配回转调控后均匀性进一步改善,进而显著提高磨损深度的均匀性,叶背和叶盆型面变异系数分别从1.288和0.573下降至0.258和0.268,同时两型面之间的一致性增强。抛磨后叶背和叶盆型面表面粗糙度值分别从0.939μm和0.918μm下降至0.259μm和0.252μm,变异系数分别为0.068和0.048,满足抛磨需求。此外,表面完整性指标综合改善,叶背和叶盆型面残余压应力分别从-359.17 MPa和-373.86 MPa增加至-535.30 MPa和-554.99 MPa,而维氏硬度分别由237.1HV0.5和225.4HV0.5增加至307.3HV0.5和320.5HV0.5。同时,尺寸偏差均低于0.08 mm,各测点数据表明旋振复合抛磨工艺具有较好的加工均匀性。结论旋振复合抛磨工艺和流场调控方案可综合改善风扇整体叶盘表面完整性指标,并提高叶背和叶盆型面的均匀一致性,且并未破坏其型面精度。本研究为风扇整体叶盘的高表面完整性和均匀一致性抛磨提供研究方法和可行方案。 展开更多
关键词 旋振复合抛磨 风扇整体叶盘 表面完整性 加工均匀性 颗粒介质流场 构形-运动调控
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基于热—结构耦合的航空发动机附件机匣装配过程仿真
9
作者 王小伟 崔正民 +3 位作者 王臣文 胡德生 路遥 岳彩旭 《工具技术》 北大核心 2026年第3期90-96,共7页
航空发动机附件机匣在热处理过程中的变形较大,导致机匣与轴套等零件装配质量差,会降低机匣工作效率,缩短机匣寿命。为提高附件机匣与轴套的装配精度,以某型航空发动机附件机匣壳体与轴套为研究对象,建立热—结构耦合稳态仿真模型。根... 航空发动机附件机匣在热处理过程中的变形较大,导致机匣与轴套等零件装配质量差,会降低机匣工作效率,缩短机匣寿命。为提高附件机匣与轴套的装配精度,以某型航空发动机附件机匣壳体与轴套为研究对象,建立热—结构耦合稳态仿真模型。根据机匣壳体热处理实际工况,建立机匣先加热至80℃再降温至30℃过程的仿真模型,解析机匣的变形特性。根据轴套液氮冷却实际工况,建立轴套冷却至−196℃,恢复至室温装配过程的仿真模型,并得到轴套变形场特性。采用轴套热处理变形验证实验对预测结果进行评价,将轴套内径变形的预测值与实际测量值对比得出,仿真模型的综合误差为25.59%。研究结果可为附件机匣与轴套热处理工艺优化提供理论与技术依据。 展开更多
关键词 热—结构耦合 附件机匣 轴套 热变形
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激光合金化磨削Ti6Al4V表面硼碳共渗机理研究
10
作者 魏永乐 孙聪 《表面技术》 北大核心 2026年第1期70-80,共11页
目的激光合金化技术常用于Ti6Al4V零部件表面强化涂层制备。然而,传统制造方法需要对合金化表面进行二次光整加工,导致工艺过程复杂,生产效率低。为实现高性能Ti6AlV表面的高效性-形协同制造,提出一种钛合金表面加工-强化一体化新技术,... 目的激光合金化技术常用于Ti6Al4V零部件表面强化涂层制备。然而,传统制造方法需要对合金化表面进行二次光整加工,导致工艺过程复杂,生产效率低。为实现高性能Ti6AlV表面的高效性-形协同制造,提出一种钛合金表面加工-强化一体化新技术,即激光辅助磨削。方法制备可分离式B4C涂层,将激光合金化过程耦合到磨削加工过程中去,在单次进给过程中实现Ti6Al4V磨削表面的硼碳共渗强化。结果激光余热促进了多磨粒对重熔层材料的协同去除过程,使动态磨削加工更加稳定。与常规磨削方法相比,激光合金化磨削表面的粗糙度Sa降低了30%。激光合金化磨削可以在Ti6Al4V表面形成含有物弥散分布碳化物和硼化的重熔层。重熔层硬度达到710HV,其耐磨性远超Ti6Al4V基体。同时,重熔层可以有效地阻隔腐蚀介质与基体材料接触,加工表面自腐蚀电流密度Jcorr仅为基体磨削表面的1/3。结论在外置B4C涂层的辅助作用下,激光合金化磨削可实现Ti6Al4V零部件表面的硼碳强化和磨削光整,该技术推动了高性能Ti6Al4V表面性能-精度协同制造向工业化迈进,并为表面抗疲劳领域提供了重要的理论指导。 展开更多
关键词 激光合金化磨削 TI6AL4V B_(4)C涂层 性能-精度协同制造
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磨削工艺对金属陶瓷表面质量的影响研究
11
作者 李鑫 周鹏航 周书助 《硬质合金》 2026年第1期51-61,共11页
为探究金刚石砂轮磨削工艺对金属陶瓷表面质量的影响,本研究采用L_(16)(4^(4))正交表开展正交试验,系统研究了砂轮粒度(A)、线速度(B)、切削深度(C)与进给速度(D)对表面粗糙度(R_(a))和残余应力的影响。结果表明:各工艺参数的影响存在... 为探究金刚石砂轮磨削工艺对金属陶瓷表面质量的影响,本研究采用L_(16)(4^(4))正交表开展正交试验,系统研究了砂轮粒度(A)、线速度(B)、切削深度(C)与进给速度(D)对表面粗糙度(R_(a))和残余应力的影响。结果表明:各工艺参数的影响存在显著差异与交互作用。极差与方差分析显示,切削深度(C)是影响R_(a)的最主导且高度显著的因素(P<0.01),切削深度的增大导致R_(a)急剧上升;砂轮粒度(A)对残余应力的影响最为关键,600目砂轮在中等线速度(15 m/s)下可获得最大残余压应力(-620 MPa)。线速度(B)与切削深度(C)对R_(a)存在显著交互效应,“高速+大切深”组合会协同恶化表面质量。获得最低R_(a)的理论最优工艺组合为A4B1C1D1(800目,10 m/s,10μm,5 mm/min),而获得最大残余压应力的最优组合为A3B2C2D1(600目,15 m/s,20μm,5 mm/min),揭示了表面光洁度与表面强化目标之间的内在权衡。本研究通过匹配砂轮粒度并协同优化工艺参数,为金属陶瓷的高质量磨削提供了明确的工艺依据。 展开更多
关键词 金属陶瓷 磨削 表面粗糙度 残余应力 正交试验 工艺优化
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GH4169慢走丝线切割加工仿真与试验研究
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作者 卜凡 孙伦业 +1 位作者 储昭福 陈标 《机械研究与应用》 2026年第1期16-20,共5页
为研究慢走丝电火花线切割加工工艺参数对加工质量和精度的影响规律,该文采用COMSOL软件并结合有限元分析方法,对线切割加工过程中单脉冲放电进行了瞬态热仿真分析,模拟了放电凹坑的形成过程,分析了加工表面微观形貌的形成机理。同时开... 为研究慢走丝电火花线切割加工工艺参数对加工质量和精度的影响规律,该文采用COMSOL软件并结合有限元分析方法,对线切割加工过程中单脉冲放电进行了瞬态热仿真分析,模拟了放电凹坑的形成过程,分析了加工表面微观形貌的形成机理。同时开展单因素加工试验,对仿真结果的准确性进行了验证。结果表明,放电凹坑的半径和深度均随脉冲宽度及峰值电流的增大而增大,导致表面粗糙度增加、表面质量降低。试验结果验证了电火花线切割加工表面形貌与放电参数之间的相互作用规律,对实际加工过程具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 慢走丝线切割 COMSOL 放电凹坑 脉冲宽度 峰值电流
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曲面机械抛光回转对称非球面工件自定位方法
13
作者 胡国喜 金听祥 张宝 《工具技术》 北大核心 2026年第1期123-130,共8页
为保障回转对称非球面工件自定位的准确率,提高曲面的机械抛光效率,利用K维树结构对迭代最近点算法进行优化,基于优化后的算法设计工件自定位方法,再利用该方法进行工件的曲面机械抛光处理。通过对优化后的自定位方法进行实验,结果显示... 为保障回转对称非球面工件自定位的准确率,提高曲面的机械抛光效率,利用K维树结构对迭代最近点算法进行优化,基于优化后的算法设计工件自定位方法,再利用该方法进行工件的曲面机械抛光处理。通过对优化后的自定位方法进行实验,结果显示,该方法的定位准确率达到100%,且定位耗时仅需0.9 s。利用该方法对工件进行抛光处理,结果显示,使用该抛光技术后工件的粗糙度仅有0.23μm,光泽度提高40°。由上述结果可知,提出的自定位方法能够有效提高回转对称非球面工件自定位的准确率,从而提高抛光效率。 展开更多
关键词 曲面机械抛光 回转对称非球面工件 迭代最近点算法 K维树 自定位
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高强铝合金磨削表面创成机制与工艺参数优化
14
作者 李景文 陈令文 +4 位作者 李时波 陈海滨 吴重军 封小松 夏佩云 《表面技术》 北大核心 2026年第3期148-159,共12页
目的为了提升铝合金磨削表面的加工质量,选取2214铝合金为研究对象,旨在深入探究单颗磨粒划擦工艺参数对材料去除行为的影响机制。方法本文开展了2214铝合金单颗磨粒划擦试验,并采用响应面法(RSM)优化划擦线速度、工件进给速度和划擦深... 目的为了提升铝合金磨削表面的加工质量,选取2214铝合金为研究对象,旨在深入探究单颗磨粒划擦工艺参数对材料去除行为的影响机制。方法本文开展了2214铝合金单颗磨粒划擦试验,并采用响应面法(RSM)优化划擦线速度、工件进给速度和划擦深度工艺参数。以材料去除分数a_(v)和划擦力系数q为响应量,建立了二阶回归模型,用于分析不同划擦参数对材料去除行为的影响。结果试验结果表明,划擦线速度对a_(v)和q影响显著,其次是划擦深度,而进给速度对a_(v)和q表现为不显著。最优工艺参数试验组合经试验验证,av较优化前增加了2.3%,q减小了1.7%,对比预测分别相差2.0%和6.4%。结论针对2214铝合金的单颗磨粒划擦过程,划擦线速度是控制材料去除效率和划擦力的关键因素,优化后的划擦工艺参数能有效减少表面损伤。 展开更多
关键词 2214铝合金 单颗磨粒划擦 加工质量 响应面法 参数优化
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斜齿隐藏腔型篦齿环加工工艺优化研究
15
作者 汤涛 王熔 彭思泽 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第2期192-197,共6页
航空发动机篦齿环作为关键封严部件,其高温合金材质与隐藏腔型结构在数控加工中面临排屑困难、刀具崩损等共性挑战。现有工艺研究多集中于常规结构,对此类深腔、小倾角特征的加工策略尚不完善。本研究通过系统参数优化,建立了针对此类... 航空发动机篦齿环作为关键封严部件,其高温合金材质与隐藏腔型结构在数控加工中面临排屑困难、刀具崩损等共性挑战。现有工艺研究多集中于常规结构,对此类深腔、小倾角特征的加工策略尚不完善。本研究通过系统参数优化,建立了针对此类结构的高质量加工工艺方案。通过正交试验系统分析进给量f、切削线速度v_(c)和切削深度a_(m)等参数的耦合作用机制。研究表明,切削深度对粗加工效率与变形控制具有决定性影响(极差分别为20.0和0.39),而进给量成为精加工表面粗糙度的主导因素(极差为0.48)。通过创新采用“从齿面两侧向中间切削”路径,有效解决了排屑不畅与扎刀问题。最终优化工艺使粗加工效率提升26.7%,精加工表面粗糙度降低37.1%。本研究为隐藏腔类复杂构件提供了可靠的工艺解决方案,对航空航天精密制造领域具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 高温合金 隐藏腔篦齿环 切削参数优化 正交试验 精密加工
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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
16
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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基于复合结构抛光工具的铜衬底线性液动压抛光加工
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作者 余虹蛟 文东辉 +1 位作者 孔凡志 傅远韬 《中国机械工程》 北大核心 2026年第3期546-554,563,共10页
为改善铜衬底表面形貌,提出复合结构抛光工具的设计方法。依据线性液动压原理以及材料去除模型,进行液动压力流场特性的数值模拟分析,验证模拟数据的准确性,厘清铜衬底线性液动压抛光加工工艺参数对表面形貌的影响规律。研究表明:复合... 为改善铜衬底表面形貌,提出复合结构抛光工具的设计方法。依据线性液动压原理以及材料去除模型,进行液动压力流场特性的数值模拟分析,验证模拟数据的准确性,厘清铜衬底线性液动压抛光加工工艺参数对表面形貌的影响规律。研究表明:复合结构比单一的螺旋结构、不等距槽宽结构、变厚度结构液动压力均值更大、标准差更小,复合结构综合了螺旋结构材料去除率高、不等距槽宽结构和变厚度结构抛光表面形貌均匀性好的优点;工艺参数为抛光时间45 min、抛光转速24000 r/min、抛光间隙20μm时,表面粗糙度参数Sa、Sq、PV分别优化为4.778 nm、6.086 nm、9.900 nm。 展开更多
关键词 线性液动压抛光 复合结构 表面形貌 液动压力
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石墨烯纳米流体微量润滑磨削氧化铝陶瓷的性能评价
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作者 王勇 黄世瑞 +5 位作者 张晶 张立峰 李晨 余文沁 李贺 王太勇 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期91-95,共5页
为研究石墨烯纳米流体微量润滑磨削氧化铝陶瓷的加工性能,提出一种正多边形磨削轨迹的组合实验方法。采用干式、浇注式和石墨烯纳米流体微量润滑3种不同冷却条件对氧化铝陶瓷进行磨削实验,比较磨削速度、进给速度及磨削深度对磨削力和... 为研究石墨烯纳米流体微量润滑磨削氧化铝陶瓷的加工性能,提出一种正多边形磨削轨迹的组合实验方法。采用干式、浇注式和石墨烯纳米流体微量润滑3种不同冷却条件对氧化铝陶瓷进行磨削实验,比较磨削速度、进给速度及磨削深度对磨削力和工件表面质量的影响。结果表明:在磨削参数相同的条件下,石墨烯纳米流体微量润滑下的磨削力最小,浇注式次之,干式最大;干式条件下的最大凹坑长度为40μm,而采用石墨烯纳米流体微量润滑条件下的最大凹坑长度减少至10μm,且能观察到连续的塑性断裂。石墨烯纳米流体微量润滑在改善氧化铝陶瓷磨削性能、提高表面加工质量方面具有显著作用。 展开更多
关键词 石墨烯纳米流体 微量润滑 氧化铝陶瓷 磨削
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花键用10CrNi2Mo3Cu2V钢磨削力和温度试验
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作者 孙光照 孙浩 +4 位作者 宫延锋 王英豪 管浩宇 崔敏超 王渊彬 《农机使用与维修》 2026年第1期42-47,共6页
花键作为动力传动的核心元件,在现代机械装备中具有不可替代的关键作用。10CrNi2Mo3Cu2V钢因其优异的高强度、高韧性与耐磨性,成为高性能花键制造的重要材料,其磨削加工质量直接影响花键的服役性能、可靠性与寿命。研究磨削过程中磨削... 花键作为动力传动的核心元件,在现代机械装备中具有不可替代的关键作用。10CrNi2Mo3Cu2V钢因其优异的高强度、高韧性与耐磨性,成为高性能花键制造的重要材料,其磨削加工质量直接影响花键的服役性能、可靠性与寿命。研究磨削过程中磨削力与磨削温度的变化规律,对实现工艺优化、质量控制和效率提升具有重要意义。本文系统研究了砂轮类型、工件速度、磨削深度及砂轮速度等工艺参数对10CrNi2Mo3Cu2V钢磨削力的影响,并进而基于磨削力试验,分析了这些参数对磨削温度的影响规律。研究成果不仅对花键磨削机理研究具有参考价值,也为该材料在精密制造中的工程应用提供了理论依据与实践指导。 展开更多
关键词 花键 10CrNi2Mo3Cu2V钢 磨削加工 磨削力 磨削温度
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