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超声激励电火花沉积装置研制及涂层表面质量分析
1
作者 刘宇 周威名 +4 位作者 张诗奇 曲嘉伟 姜惟贺 张生芳 王紫光 《电加工与模具》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
为解决电火花沉积过程中表面质量差的难题,提出一种以超声纵向振动电极代替普通旋转电极的电火花沉积方法。首先研制了新的超声纵向振动阶梯式变幅杆,利用ANSYS有限元软件分析得到特定工作频率范围内的超声变幅杆振动模态和固有频率;接... 为解决电火花沉积过程中表面质量差的难题,提出一种以超声纵向振动电极代替普通旋转电极的电火花沉积方法。首先研制了新的超声纵向振动阶梯式变幅杆,利用ANSYS有限元软件分析得到特定工作频率范围内的超声变幅杆振动模态和固有频率;接着利用超声激励作用,使电火花沉积过程中电极所产生的熔融液滴发生碎化喷射,提高沉积涂层表面质量。结果表明,变幅杆纵向共振频率为20 550 Hz时,与激励频率的误差在5%之内;单脉冲放电时,超声激励作用的三维形貌与表面微观形貌相比于普通旋转电极沉积涂层表面表现更为均匀、致密。 展开更多
关键词 电火花沉积 超声纵向振动 模态分析 表面质量
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超声振动辅助切削高硅铝合金的微观加工机制
2
作者 林洁琼 耿青 +2 位作者 谷岩 康洺硕 王拓 《复合材料学报》 北大核心 2025年第8期4761-4778,共18页
高硅铝合金(Al-30wt%Si)具有较好的物理和化学性质,但由于内部增强相硅颗粒的存在,导致材料加工困难。超声振动辅助切削对改善高硅铝合金材料的可加工性有明显优势,但加工过程中的微观机制仍需研究。采用分子动力学方法分别进行常规切... 高硅铝合金(Al-30wt%Si)具有较好的物理和化学性质,但由于内部增强相硅颗粒的存在,导致材料加工困难。超声振动辅助切削对改善高硅铝合金材料的可加工性有明显优势,但加工过程中的微观机制仍需研究。采用分子动力学方法分别进行常规切削和超声振动辅助切削高硅铝合金模拟,通过对切削力、温度、应力分布、相变、位错分析,探究表面形成过程和亚表面损伤机制;并通过对金刚石结构识别、刀具形变状态、径向分布函数的分析,进行刀具磨损研究。切削速度与切削力、温度、晶体相变密切相关,超声振动辅助切削可以有效降低切削力和应力,但其温度和晶体相变比例会有所增加;切削深度显著影响切削力、表面形貌及亚表面损伤,超声振动辅助切削改变了应力大小和位错分布,对提高表面质量、减少亚表面损伤有积极意义。该研究阐述了纳米切削过程中加工参数和力学性能的关系,对切削高硅铝合金的微观损伤机制进行分析,从而为超精密切削难加工材料的切削机制研究提供了微观层面的参考。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 超声振动辅助切削 高硅铝合金 应力 晶体相变 刀具磨损
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碳纤维增强复合材料超声辅助钻孔缺陷研究
3
作者 胡辰 韩昇 +2 位作者 陈美伶 朱永伟 范若寻 《电加工与模具》 北大核心 2025年第4期71-77,共7页
碳纤维增强复合材料(CFRP)因具有轻质、高强度及耐腐蚀等优点,广泛应用在航空、航天、汽车等领域。然而传统钻削加工的CFPR材料小孔易产生毛刺、撕裂等缺陷。为此,分别开展了超声辅助钻削加工的单因素试验和正交试验,对比分析了微观形貌... 碳纤维增强复合材料(CFRP)因具有轻质、高强度及耐腐蚀等优点,广泛应用在航空、航天、汽车等领域。然而传统钻削加工的CFPR材料小孔易产生毛刺、撕裂等缺陷。为此,分别开展了超声辅助钻削加工的单因素试验和正交试验,对比分析了微观形貌,研究了孔径、加工参数、超声参数对切削力及缺陷的影响。结果表明,振幅为4μm的超声辅助钻削可有效降低切削力,减少毛刺和撕裂缺陷产生,但是过高的超声振幅不会导致更少的缺陷,论证了超声辅助加工减少钻孔缺陷具有可行性。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 超声辅助 钻削加工 缺陷
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半导体划切压电超声换能器径向振动特性分析
4
作者 封仕龙 刘磊 汪炜 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期66-72,共7页
径向复合压电换能器安装于轴类部件时,换能器与夹紧部件会产生严重的机械耦合,因此提出一种新型弹性背衬结构,利用有限元方法分析弹性背衬对换能器振动特性的影响,并对换能器进行实际加工。结果表明,弹性背衬Z形弹性连接结构能起到很好... 径向复合压电换能器安装于轴类部件时,换能器与夹紧部件会产生严重的机械耦合,因此提出一种新型弹性背衬结构,利用有限元方法分析弹性背衬对换能器振动特性的影响,并对换能器进行实际加工。结果表明,弹性背衬Z形弹性连接结构能起到很好的隔振作用,但会降低换能器径向共振频率,由43 920 Hz降至34 715 Hz;增加Z形弹性连接悬臂梁的臂厚或减短悬臂梁的梁长能提高换能器径向共振频率;优化换能器结构,实现转矩和载荷的有效传递,使径向共振频率达到37 316 Hz;加工换能器后测得实际共振频率为36 602 Hz,与仿真结果吻合较好,但受限于装配工艺,换能器阻抗过高,使得换能器在20 V电压下难以达到理论的微米级振幅,实测振幅仅为0.2 μm,若加大激励电压,振幅会显著增大。 展开更多
关键词 压电换能器 径向振动 弹性单元 有限元分析
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超声振动辅助纳秒激光烧蚀Ti-6Al-4V表面创成机理研究
5
作者 王岩 于自豪 +3 位作者 李文辉 董颖怀 郑中鹏 尹晓明 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期78-84,共7页
在航空航天领域,超声振动辅助纳秒激光加工技术通过减少加工过程中的热影响区域和表面缺陷,可有效降低表面粗糙度。该技术在提高飞机部件的疲劳寿命和耐腐蚀性方面发挥着至关重要的作用,进而确保其安全性和可靠性。本研究旨在探讨超声... 在航空航天领域,超声振动辅助纳秒激光加工技术通过减少加工过程中的热影响区域和表面缺陷,可有效降低表面粗糙度。该技术在提高飞机部件的疲劳寿命和耐腐蚀性方面发挥着至关重要的作用,进而确保其安全性和可靠性。本研究旨在探讨超声振动和激光功率对纳秒激光烧蚀过程的影响,基于激光热力学和超声机理,建立了有超声和无超声情况下的定点脉冲烧蚀热力学模型,并通过试验验证了模拟结果的准确性。通过仿真和试验,比较了纳秒激光加工(NLP)和超声振动辅助纳秒激光加工(UVNLP)的微观形貌。结果表明,随着激光功率的增大,烧蚀坑的直径和深度增大,表面粗糙度也增大,烧蚀坑坡度增大,且凹坑深度的增大速率大于直径的增大速率。引入超声振动后,凹坑直径减小了1.4~2.0μm,表面粗糙度降低了0.092~0.208μm,从而进一步提高了表面质量,这对于延长飞行器使用寿命和降低维护成本至关重要。 展开更多
关键词 超声振动 纳秒激光 TI-6AL-4V 仿真分析 表面形貌
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粉末冶金γ-TiAl合金超声振动辅助铣削试验研究
6
作者 游逸飞 汪文虎 +3 位作者 黄博 肖培乾 刘晓芬 熊一峰 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期59-65,72,共8页
粉末冶金γ-TiAl合金是典型的耐高温硬脆性难加工材料,采用传统切削工艺存在切削力较大、刀具磨损严重、易产生凹坑和崩边等损伤。为减小切削力、延长刀具寿命并改善加工表面质量,开展了粉末冶金γ-TiAl合金的普通铣削和超声振动辅助铣... 粉末冶金γ-TiAl合金是典型的耐高温硬脆性难加工材料,采用传统切削工艺存在切削力较大、刀具磨损严重、易产生凹坑和崩边等损伤。为减小切削力、延长刀具寿命并改善加工表面质量,开展了粉末冶金γ-TiAl合金的普通铣削和超声振动辅助铣削试验,对比研究超声振动作用对铣削加工表面粗糙度、表面形貌、加工损伤的影响规律。结果表明:超声振动使粉末冶金γ-TiAl合金表面形成独特的纹理结构,提高超声频率和减小振幅均会导致加工表面粗糙度值增大;相比于普通铣削,超声振动作用下的刀具-工件周期性分离效应能有效降低切削力和刀具磨损,进而减少加工表面材料拔出,并且低频率高振幅超声振动抑制材料拔出的效果更加明显;为减少加工边缘崩碎并改善加工表面质量,超声振动辅助参数应选取切削速度70~100 m/min、每齿进给量小于0.1 mm/z、切削深度0.1~0.25 mm。 展开更多
关键词 Γ-TIAL合金 粉末冶金 超声辅助铣削 加工损伤
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超声振子自动预紧装配系统设计及性能分析
7
作者 张真 赖东京 +1 位作者 张勇 张永俊 《电加工与模具》 北大核心 2025年第4期78-83,共6页
精密制造对超声振子的稳定性提出了极高的要求,而装配质量直接影响超声振子的性能与稳定性。设计了一种超声振子自动预紧装配系统,可基于正压电效应对压电陶瓷堆预紧力进行实时测量,从而精准控制超声振子的预紧力;设计了高输入阻抗的电... 精密制造对超声振子的稳定性提出了极高的要求,而装配质量直接影响超声振子的性能与稳定性。设计了一种超声振子自动预紧装配系统,可基于正压电效应对压电陶瓷堆预紧力进行实时测量,从而精准控制超声振子的预紧力;设计了高输入阻抗的电荷检测电路,以保证测量的准确性;搭建了预紧力测试装置,以标定电荷检测电路输出电压与预紧力的对应关系;采用设计的超声振子自动预紧装备对超声振子进行装配,通过检测装配后超声振子的阻抗特性来验证该装备的可行性。结果表明,采用超声振子自动预紧装备装配的超声振子,其动态电阻范围为50~60Ω、谐振频率范围为24.8~25 kHz,具有较好的一致性。 展开更多
关键词 超声振子 自动预紧 电荷检测 阻抗特性
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碳化硅超声振动螺旋磨孔砂轮磨损与表面质量研究
8
作者 黄杰华 樊庆文 贺裕鹏 《机械》 2025年第9期44-50,共7页
碳化硅陶瓷是极端环境与精密制造领域结构件的常用材料,拥有大量的制孔需求。由于碳化硅陶瓷具有硬脆性,其制孔过程中常常面临刀具磨损严重与加工质量差等难题。本文针对碳化硅陶瓷的制孔难题,开展碳化硅陶瓷超声振动螺旋磨孔研究。通... 碳化硅陶瓷是极端环境与精密制造领域结构件的常用材料,拥有大量的制孔需求。由于碳化硅陶瓷具有硬脆性,其制孔过程中常常面临刀具磨损严重与加工质量差等难题。本文针对碳化硅陶瓷的制孔难题,开展碳化硅陶瓷超声振动螺旋磨孔研究。通过开展超声振动螺旋磨孔试验,揭示了超声振动螺旋磨削制孔砂轮磨损规律和盲孔底面创成机制。螺旋进给方式使得外圈高速磨粒的运动轨迹发生改变,避免了常规无偏心磨削方式中砂轮底面中心磨粒的过度磨损;引入超声振动后,砂轮底面磨粒的整体磨损降低。相较于常规无偏心磨削方式,超声振动螺旋磨削工艺能够显著提升孔的表面质量,使盲孔底面粗糙度最大降幅达到41.8%。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷 超声振动 螺旋磨削 制孔 磨粒磨损
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硬质材料旋转超声电解加工振动系统设计与试验
9
作者 陈源源 荣沁 +1 位作者 黄大中 朱永伟 《机械工程与自动化》 2025年第2期9-11,共3页
针对硬质难加工材料传统加工方法精度差、效率低的问题,尝试将超声波效应、机械及电解作用三者间协同复合,提出了一种旋转超声电解加工方法;研制优化复合加工系统,对加工系统振动装置模块进行有限元分析;对多种材料进行机械加工、旋转... 针对硬质难加工材料传统加工方法精度差、效率低的问题,尝试将超声波效应、机械及电解作用三者间协同复合,提出了一种旋转超声电解加工方法;研制优化复合加工系统,对加工系统振动装置模块进行有限元分析;对多种材料进行机械加工、旋转超声加工及旋转超声电解加工对比试验,试验结果充分验证了旋转超声电解加工的技术优势,为硬质材料、异形面零部件高精、高效加工开辟了新的应用前景。 展开更多
关键词 硬质材料 旋转超声 电解加工 振动系统 参数试验
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超声珩磨光整加工技术研究综述
10
作者 李祚庥 祝锡晶 +1 位作者 郭千瑜 胡庆昊 《电加工与模具》 北大核心 2025年第4期1-12,共12页
超声珩磨具有加工效率高、表面质量优、适用材料广等优点,广泛应用于高精度、低损伤复杂孔类结构零部件的精密加工。在国防装备制造领域,发动机关键零部件对表面完整性与服役性能的要求严格,超声珩磨技术逐步发展为超声珩磨光整加工技... 超声珩磨具有加工效率高、表面质量优、适用材料广等优点,广泛应用于高精度、低损伤复杂孔类结构零部件的精密加工。在国防装备制造领域,发动机关键零部件对表面完整性与服役性能的要求严格,超声珩磨技术逐步发展为超声珩磨光整加工技术。针对薄壁缸套、阀体、齿轮等零部件精加工存在的问题,首先概述了超声珩磨光整加工技术的原理与发展历程;接着,详细分析了超声珩磨磨粒冲击作用、空化作用、声流作用协同下的多角度材料加工去除机理;然后,总结了该技术的实验工艺参数组合优化研究、工件的表面质量评价指标与超声珩磨光整加工表面网纹织构一体化优势;最后,针对超声珩磨光整加工技术领域的未来研究方向作出思考与展望。 展开更多
关键词 超声珩磨 光整加工 去除机理 工艺参数优化 表面网纹
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基于超声喷丸弹丸冲击动力学仿真方法的对比研究
11
作者 刘聪 欧阳佩旋 +3 位作者 张淑婷 宋杰人 文艺 刘璐 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
超声喷丸是一种用于改善高附加价值复杂结构零部件疲劳性能的重要表面强化技术。弹丸在工件表面的冲击位置分布及冲击速度等是影响超声喷丸强化效果的重要因素,而常规的实验测量方法存在较大的技术难度,且试错成本高,为了减少成本,因而... 超声喷丸是一种用于改善高附加价值复杂结构零部件疲劳性能的重要表面强化技术。弹丸在工件表面的冲击位置分布及冲击速度等是影响超声喷丸强化效果的重要因素,而常规的实验测量方法存在较大的技术难度,且试错成本高,为了减少成本,因而采用数值仿真方法研究超声喷丸过程弹丸的冲击动力学已成为了研究热点之一。分别采用多体动力学软件ADAMS和离散元软件EDEM,建立了超声喷丸三维仿真模型,计算获得了弹丸冲击位置、冲击速度和冲击角度等冲击动力学数据,开展两种方法数值仿真结果的准确性和计算效率两方面对比,并分析了两种方法的数值仿真效果的研究。结果表明,两种方法均可用于超声喷丸过程弹丸的冲击动力学仿真研究,当弹丸数量较少(如20个)时,两者的计算结果一致性较好,但ADAMS的仿真效率约为EDEM的2倍;而当弹丸数量较多(如50个)时,EDEM的计算结果更为准确,且计算效率比ADAMS提高了5.7倍。 展开更多
关键词 超声喷丸 弹丸冲击动力学 ADAMS EDEM 计算效率
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GCr15轴承钢电解磨削的工艺参数优化与实验研究
12
作者 张陈波 任坤 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期79-84,共6页
针对GCr15轴承钢平面加工效率低、精度不高等问题,将电解磨削工艺应用于GCr15轴承钢的复合加工中。设计并搭建了电解磨削实验平台;通过COMSOL仿真模拟电解反应过程,并结合相关实验优化了电解参数;基于最优电解参数开展了GCr15材料的电... 针对GCr15轴承钢平面加工效率低、精度不高等问题,将电解磨削工艺应用于GCr15轴承钢的复合加工中。设计并搭建了电解磨削实验平台;通过COMSOL仿真模拟电解反应过程,并结合相关实验优化了电解参数;基于最优电解参数开展了GCr15材料的电解磨削实验,并与传统平面磨削工艺进行了对比;最后,通过表面形貌和表面粗糙度分析主要工艺参数对加工质量的影响规律。结果表明:当电压为7 V、占空比为50%时,电化学作用生成钝化膜的效率最高;当砂轮转速为3500 r/min、切深为3μm、工件进给速度为0.75 mm/s时,工件表面形貌及粗糙度达到最优:相较于传统磨削工艺,电解磨削工艺可以有效提高GCr15的平面加工质量。 展开更多
关键词 电解磨削(ECG) 工艺参数优化 粗糙度 表面形貌 轴承钢
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基于IDBO-BP与PSO的超声冲击薄板激光焊接残余应力预测与工艺优化
13
作者 薛欢 张洛源 +4 位作者 张文谦 徐赛清 彭萧剑 郭畅 苏子傲 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期9-18,共10页
45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺... 45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺参数下薄板表面残余应力的数据集;然后,以仿真数据集为基础,采用IDBO-BP神经网络成功建立了冲击工艺参数与表面残余应力之间的非线性映射关系。通过IDBO-BP神经网络与BP、GA-BP、PSO-BP和DBO-BP等神经网络对比,发现IDBO-BP神经网络预测薄板表面残余应力的精度更高,MAE和R 2这2种评价指标分别为0.0683和0.9974,表明该模型可以有效地预测超声冲击薄板后的残余应力;最后,以超声冲击工艺参数为设计变量,以最小残余应力、最小冲击电流和最小冲击时间为优化目标,结合IDBO-BP神经网络和PSO算法,得到与超声冲击工艺参数对应的残余应力、冲击电流和冲击时间Pareto最优解集。结果显示,优化后的冲击工艺有效提高了加工效率和加工能效。 展开更多
关键词 45Mn 超声冲击 改进蜣螂优化算法 残余应力 多目标优化
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基于磨粒排布方式的SiC陶瓷超声辅助磨削表面形貌研究
14
作者 庞亚鹏 丁凯 +2 位作者 李奇林 庄百亮 张振 《电加工与模具》 北大核心 2025年第3期66-73,80,共9页
为准确预测硬脆材料超声辅助磨削表面形貌,采用电镀、钎焊金刚石磨头分别建立了磨粒无序和有序排布的磨头工作面地貌模型,通过开展SiC陶瓷的普通磨削和超声辅助磨削对比试验验证仿真结果的准确性,并研究磨粒排布方式、磨削参数对表面形... 为准确预测硬脆材料超声辅助磨削表面形貌,采用电镀、钎焊金刚石磨头分别建立了磨粒无序和有序排布的磨头工作面地貌模型,通过开展SiC陶瓷的普通磨削和超声辅助磨削对比试验验证仿真结果的准确性,并研究磨粒排布方式、磨削参数对表面形貌和表面粗糙度的影响。结果表明,仿真和试验结果的三维表面形貌整体变化趋势较吻合,表面粗糙度误差在8%~18%之间;在相同的磨削参数条件下,相比于普通磨削,两种磨头的超声辅助磨削均可减少加工表面材料损伤,降低磨削表面粗糙度值;相比于电镀磨头,钎焊磨头在超声辅助磨削加工下的表面粗糙度值降低幅度更大,最大可达到29.48%。 展开更多
关键词 超声辅助磨削 磨粒排布方式 表面形貌仿真 表面粗糙度
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超声振动辅助旋切式电解磨削加工镍基高温单晶合金小孔实验研究 被引量：1
15
作者 陈海升 岳晓明 +2 位作者 张建华 齐世伟 陈永雷 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期73-78,86,共7页
镍基高温单晶合金具有优良的高温性能,广泛用于制造航空发动机和燃气轮机的耐高温零件。采用电火花电解复合加工技术在镍基高温单晶合金上加工小孔存在加工表面质量差、孔径精度低等问题。为此,提出一种超声振动辅助旋切式电解磨削加工... 镍基高温单晶合金具有优良的高温性能,广泛用于制造航空发动机和燃气轮机的耐高温零件。采用电火花电解复合加工技术在镍基高温单晶合金上加工小孔存在加工表面质量差、孔径精度低等问题。为此,提出一种超声振动辅助旋切式电解磨削加工技术,研究了超声振动、磨削和电解等工艺参数对孔壁表面质量和孔径精度的影响。结果表明,经工艺参数优化可得到表面粗糙度≤Ra0.3μm、入口直径为808.596 mm、出口直径为800.082 mm、孔锥度约为0.122°的小孔,实现了镍基高温单晶合金小孔的高品质、高精度加工。 展开更多
关键词 超声振动辅助加工 旋切式电解磨削 镍基高温单晶合金 加工表面质量
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智能制造技术在输电铁塔生产中的应用——以自动焊接机器人为例
16
作者 石自强 《中国科技论文在线精品论文》 2025年第2期93-95,共3页
输电铁塔焊接属于批量重复性劳动,适用于自动焊接机器人作业,以提升焊接效率、焊缝成型质量,降低生产成本。梳理铁塔焊接作业中常用的焊接形式,分析其操作方式和适用场景;分析引弧、运枪等焊接技能对铁塔焊接质量的影响。重点论述焊接... 输电铁塔焊接属于批量重复性劳动,适用于自动焊接机器人作业,以提升焊接效率、焊缝成型质量,降低生产成本。梳理铁塔焊接作业中常用的焊接形式,分析其操作方式和适用场景;分析引弧、运枪等焊接技能对铁塔焊接质量的影响。重点论述焊接自主规划、柔性制造、焊缝跟踪、路径规划离线验证等自动焊接关键技术。同时,结合钢管法兰对接同步旋转焊接应用实例,探讨自动焊接机器人在输电铁塔制造中的应用要点,并给出持续提升建议。 展开更多
关键词 钢铁冶金 机械制造工艺与设备 智能制造 输电铁塔 焊接机器人 焊缝追踪柔性制造
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难加工材料及其薄壁件超声铣削加工研究
17
作者 都炳智 胡顺睿 +1 位作者 黄金成 刘越林 《模具工业》 2025年第11期60-68,共9页
综述了近年来超声振动铣削的发展应用、加工原理,探讨了难加工材料及其薄壁件的加工特点、加工解决方案及超声振动铣削相对传统铣削加工方式的优势,并展望了未来的发展方向。研究现状表明:利用超声振动铣削可提高难加工材料的加工质量... 综述了近年来超声振动铣削的发展应用、加工原理,探讨了难加工材料及其薄壁件的加工特点、加工解决方案及超声振动铣削相对传统铣削加工方式的优势,并展望了未来的发展方向。研究现状表明:利用超声振动铣削可提高难加工材料的加工质量和加工效率,并在表面微织构的构造中发挥较大作用,应用超声振动铣削技术可以降低薄壁件加工过程的铣削力、铣削热,提高加工工件的表面质量。 展开更多
关键词 超声振动铣削 难加工材料 薄壁件 加工原理 复合材料
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超声加工在金属零件去毛刺工艺中的应用
18
作者 张真 《中国金属通报》 2025年第7期169-171,共3页
本文就超声加工技术在金属零件去除毛刺中的应用进行了深入探究。首先,对超声波的基本原理和超声加工设备的工作原理进行了综述。然后,对金属零件表面毛刺的产生原因及其对零件质量的影响进行了分析。对超声加工用于金属零件去毛刺的方... 本文就超声加工技术在金属零件去除毛刺中的应用进行了深入探究。首先,对超声波的基本原理和超声加工设备的工作原理进行了综述。然后,对金属零件表面毛刺的产生原因及其对零件质量的影响进行了分析。对超声加工用于金属零件去毛刺的方法进行了详细说明,主要包括参数选择及优化、设备选型以及工艺流程设计。最后,总结出了超声加工应用于金属零件去毛刺具有效率高、精准的去毛刺效果以及生产流程自动化程度高等优势。 展开更多
关键词 超声加工 金属零件 去毛刺 超声波 工艺应用
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超声振动辅助车削SiCp/Al切屑形成机理及表面粗糙度研究 被引量：2
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作者 林洁琼 于行 +2 位作者 周岩 谷岩 周晓勤 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期144-156,共13页
目的研究切屑形成机理对加工过程的影响。方法超声振动辅助车削技术通过刀具振动的拟间歇切削特征控制切屑尺寸和切屑形态,从而提高了加工表面质量。针对SiCp/Al复合材料的切屑形成机理,探究常规车削和超声振动辅助车削的切屑形成过程... 目的研究切屑形成机理对加工过程的影响。方法超声振动辅助车削技术通过刀具振动的拟间歇切削特征控制切屑尺寸和切屑形态,从而提高了加工表面质量。针对SiCp/Al复合材料的切屑形成机理,探究常规车削和超声振动辅助车削的切屑形成过程。研究了颗粒分布对第一变形区变形阶段的影响,以及不同加工方式下切削参数对切屑形态的影响。最后,描述了切屑自由表面和刀-屑接触界面的颗粒损伤形式,以直观地描述常规车削与超声振动辅助车削SiCp/Al复合材料加工中切屑的形成过程。结果通过测试加工后工件表面形貌发现超声振动辅助车削的切屑更加连续、切屑尺寸较小的加工表面粗糙度更小,常规车削的表面粗糙度为0.805μm,超声振动辅助车削的表面粗糙度为0.404μm,超声振动辅助车削比常规车削的表面粗糙度降低了49.8%。结论与常规车削相比,超声振动辅助车削有利于减小切屑厚度。超声振动辅助车削得到的切屑更加连续,避免了切屑碎裂,促进了切屑的顺利排出。通过对切屑形态进行研究,选择最优切削参数可以有效提高工件表面质量。 展开更多
关键词 超声振动辅助车削 SICP/AL 切屑形成机理 颗粒损伤 表面完整性 粗糙度
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基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计 被引量：1
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作者 徐建新 董博博 +4 位作者 刘礼平 林彬 房丰洲 朱学明 杨兰旗 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期224-233,共10页
为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流... 为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral,PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统PI控制法控制输出功率。在Matlab软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在0.01 s后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。 展开更多
关键词 非接触供电超声波电源 负载参数 频率快速跟踪 功率控制
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