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铌钨合金轴向超声振动车削工艺试验研究
1
作者 李泽明 董芸松 +4 位作者 张志伟 杨春雷 屈添毅 孙诗义 陈颖 《电加工与模具》 北大核心 2026年第S1期80-83,共4页
双组元推力器为液体火箭发动机提供轨道控制、姿态调整、交会对接与着陆等任务所需的冲量,已广泛应用于航天飞机、飞船、动能拦截器、卫星及多级运载器等飞行器。铌钨合金因具有耐高温的特点,常被选用为双组元推力器核心部件推力室(由... 双组元推力器为液体火箭发动机提供轨道控制、姿态调整、交会对接与着陆等任务所需的冲量,已广泛应用于航天飞机、飞船、动能拦截器、卫星及多级运载器等飞行器。铌钨合金因具有耐高温的特点,常被选用为双组元推力器核心部件推力室(由燃烧室与喷管构成)的基体材料。但是该材料在切削加工中存在散热困难、刀具易崩损、排屑不畅等问题,严重影响表面质量与加工效率。为此,提出一种轴向超声振动车削铌钨合金的工艺方法,开展了不分离型轴向超声振动车削工艺试验,并运用AdvantEdge有限元软件仿真分析了超声振动车削对改善加工表面质量的作用机理。结果表明:该方法能显著提高铌钨合金的切削表面质量与加工效率。 展开更多
关键词 铌钨合金 超声振动车削 表面粗糙度 双组元推力器
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退火工艺对混晶态镁合金组织演变及力学性能的影响
2
作者 吴凤彪 吕航 +3 位作者 刘欣燕 宁方坤 康小平 贾伟涛 《精密成形工程》 北大核心 2026年第2期226-235,共10页
目的 针对宽幅AZ31镁合金轧板在多道次热轧过程中因道次间重复补温引发的晶粒细化-粗化交替现象及混晶组织形成问题,揭示混晶组织在退火过程中的动态演变规律,阐明其对微观组织与力学性能的调控机制,为实现终轧板材组织性能的精准调控... 目的 针对宽幅AZ31镁合金轧板在多道次热轧过程中因道次间重复补温引发的晶粒细化-粗化交替现象及混晶组织形成问题,揭示混晶组织在退火过程中的动态演变规律,阐明其对微观组织与力学性能的调控机制,为实现终轧板材组织性能的精准调控提供理论基础。方法 基于含多尺度晶粒、剪切带及孪晶的混晶组织试样,系统研究其在不同退火温度(170~300℃)和保温时间(0.5~3 h)下的演变行为,以及对轧板力学性能的影响规律。结果 当退火温度超过200℃时,混晶组织得到显著改善,材料组织均匀性提高。晶粒尺寸随退火时间的延长呈现先减小后增大的特征性演变趋势,且退火温度升高会强化这一趋势。在170~300℃温度范围内,退火温度主导拉伸强度,而保温时间主要影响塑性。最大伸长率出现在250℃-2 h条件下,达24.5%,这归因于充分的再结晶形核和孪晶显著减少的共同作用。在相同退火温度下,硬度多在1 h保温处理后达到峰值,这种非线性演变源于晶粒等轴化转变与孪晶演化行为的竞争机制。结论 通过合理选择退火温度和时间,可改善组织均匀性并平衡强度与塑性,为宽幅AZ31镁合金轧板的退火工艺优化提供重要参考。 展开更多
关键词 镁合金 轧制 混晶组织 退火工艺 再结晶 力学性能
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旋转超声刀柄感应供电结构设计及性能分析
3
作者 张真 常松 +1 位作者 张永俊 刘桂贤 《电加工与模具》 北大核心 2026年第S1期84-88,共5页
旋转变压器的能量传输效率对于超声加工系统性能至关重要。针对目前采用漆包线绕组的原边磁芯结构存在绕制难度大与传输效率较低的技术问题,设计了一种多层PCB线圈绕组的原边磁芯结构,并借助Maxwell电磁场有限元仿真软件对设计方案进行... 旋转变压器的能量传输效率对于超声加工系统性能至关重要。针对目前采用漆包线绕组的原边磁芯结构存在绕制难度大与传输效率较低的技术问题,设计了一种多层PCB线圈绕组的原边磁芯结构,并借助Maxwell电磁场有限元仿真软件对设计方案进行优化分析,详细分析了不同原边磁芯角度和绕组类型对磁通密度、耦合系数与传输效率的影响规律。仿真结果表明:在原边磁芯角度为55°条件下,常规漆包线绕组原边磁芯的最大磁通密度为0.061 T,而多层PCB线圈原边磁芯的最大磁通密度为0.164 T。传输效率测试实验结果表明:在磁芯间隙为0.8 mm时,多层PCB线圈类型的传输效率相比常规绕组类型提高约5%。因此,理论仿真和测试数据验证了多层PCB线圈绕组类型的原边磁芯结构具有更好的传输性能。 展开更多
关键词 旋转超声加工 无线电能传输 耦合系数 传输效率
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阳模电泳辅助微细超声加工微流道性能实验研究
4
作者 张林鹏 郭钟宁 +1 位作者 连海山 陈小军 《机床与液压》 北大核心 2026年第1期113-118,共6页
为改善微细超声加工中加工区域磨粒利用率低导致加工质量与效率不佳的问题,提出一种阳模电泳辅助微细超声加工新方法。利用超微磨粒的电泳特性,在加工过程中通过施加辅助电场将工作液中的超微磨粒吸引至加工区域,从而有效提高超微磨粒... 为改善微细超声加工中加工区域磨粒利用率低导致加工质量与效率不佳的问题,提出一种阳模电泳辅助微细超声加工新方法。利用超微磨粒的电泳特性,在加工过程中通过施加辅助电场将工作液中的超微磨粒吸引至加工区域,从而有效提高超微磨粒的利用率。基于加工原理,研制阳模电泳辅助微细超声加工微流道机床,并开展加工微流道性能研究。通过与传统微细超声加工(无电场辅助)在相同工艺参数下进行对比实验,系统评估该方法对微流道崩边率、过切率、加工深度和表面粗糙度4项关键性能指标的影响。结果表明:相比于微细超声加工,在其他加工条件相同的情况下,电泳辅助微细超声加工的微流道崩边率从13.57%降至7.95%,过切率从9.85%降至6.56%,表面粗糙度从1.11μm降至0.62μm,微流道深度从54μm提高到了173μm。因此,阳模电泳辅助微细超声加工可以有效提升微流道加工性能。 展开更多
关键词 电泳辅助加工 微细超声加工 微流道 加工性能
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第五届超声加工技术研讨会征文通知
5
作者 无 《电加工与模具》 北大核心 2026年第1期102-102,共1页
由中国机械工程学会主办,中国机械工程学会特种加工分会、长春工业大学、吉林省微纳与超精密制造重点实验室承办的第五届超声加工技术研讨会拟于2026年5月15日至17日在吉林省长春市召开。本届会议以“跨界协同·产业革新”为主题,... 由中国机械工程学会主办,中国机械工程学会特种加工分会、长春工业大学、吉林省微纳与超精密制造重点实验室承办的第五届超声加工技术研讨会拟于2026年5月15日至17日在吉林省长春市召开。本届会议以“跨界协同·产业革新”为主题,将展示和交流近两年来我国超声加工领域的学术研究和技术创新成果。超声加工技术研讨会由中国机械工程学会特种加工分会于2016年创办,每两年一届,旨在为我国超声加工领域的科技工作者搭建一个专业领域的高水平学术交流平台。 展开更多
关键词 研讨会 超声加工技术 中国机械工程学会
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蜂窝芯结构件数控超声切割刀具轨迹与加工误差研究
6
作者 刘恩 刘翔 +1 位作者 林承龙 扶朝 《机电产品开发与创新》 2026年第1期161-163,共3页
本文通过研究蜂窝芯结构件数控超声切割加工技术,深入分析研究刀具轨迹生成与加工误差问题。通过分析不同刀具的加工特性,提出了适用于蜂窝芯结构件的刀具轨迹生成方法,并详细推导了刀位点计算过程。同时,对直刃刀和圆盘刀的加工误差进... 本文通过研究蜂窝芯结构件数控超声切割加工技术,深入分析研究刀具轨迹生成与加工误差问题。通过分析不同刀具的加工特性,提出了适用于蜂窝芯结构件的刀具轨迹生成方法,并详细推导了刀位点计算过程。同时,对直刃刀和圆盘刀的加工误差进行了全面计算与分析,提出了相应的误差补偿方法,为提高蜂窝芯结构件数控超声切割加工精度提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 蜂窝芯结构件 数控超声切割 刀具轨迹 加工误差
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超声不同位置辅助电火花线切割复合加工Ti-Ta合金试验研究
7
作者 郭千瑜 祝锡晶 +1 位作者 李婧 李祚庥 《机床与液压》 北大核心 2026年第4期110-116,共7页
为了探究超声振动加在工件或工具电极上两种辅助方式,对电火花线切割加工Ti-Ta合金的加工精度和加工速率的影响,采用正交试验法,研究峰值电流、脉冲宽度、超声振幅、脉冲间隔比4个参数的影响。通过极差分析法评估各参数对表面粗糙度和... 为了探究超声振动加在工件或工具电极上两种辅助方式,对电火花线切割加工Ti-Ta合金的加工精度和加工速率的影响,采用正交试验法,研究峰值电流、脉冲宽度、超声振幅、脉冲间隔比4个参数的影响。通过极差分析法评估各参数对表面粗糙度和加工速率的影响主次,并使用共聚焦显微镜和SEM观测工件表面三维形貌。结果表明:两种方式对表面粗糙度和加工速率影响最大的参数均为峰值电流;与超声加在工具电极上相比,超声加在工件上时表面粗糙度平均降低53.32%,加工速率平均提升10.24%;超声加在工具电极上比超声加在工件上局部区域的表面粗糙度降低29.8%,但存在材料堆积和表面不均匀的问题;除脉冲宽度外,各参数对表面粗糙度的影响趋势基本一致;除超声振幅外,各参数对加工速率的影响趋势一致。采用超声辅助电火花线切割可有效提升Ti-Ta合金的加工性能,研究为该合金在精密零件加工中的工艺优化提供了参考。 展开更多
关键词 超声加工 电火花线切割加工 Ti-Ta合金
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TC4钛合金膜盘表面超声振动滚压强化实验研究
8
作者 邓程方 龚荣清 +3 位作者 刘姝宁 刘子豪 龚奇华 殷振 《机床与液压》 北大核心 2026年第3期157-163,共7页
针对TC4钛合金挠性膜盘在交变应力下型面转角处易因表面粗糙、硬度不足引发裂纹与疲劳断裂的问题,通过超声振动滚压装置对TC4钛合金膜盘表面进行超声振动滚压实验研究。阐述超声振动滚压表面强化原理以及对膜盘表面强化的工作原理。对... 针对TC4钛合金挠性膜盘在交变应力下型面转角处易因表面粗糙、硬度不足引发裂纹与疲劳断裂的问题,通过超声振动滚压装置对TC4钛合金膜盘表面进行超声振动滚压实验研究。阐述超声振动滚压表面强化原理以及对膜盘表面强化的工作原理。对膜盘表面进行超声振动滚压单因素实验,总结超声电源功率、加工表面线速度、进给速度、预压力与表面强化次数对膜盘表面粗糙度、硬度、硬化层厚度、型面轮廓度与控制点厚度变化量影响规律,得到TC4钛合金膜盘的最佳超声滚压强化参数。结果表明:超声振动滚压可显著改善TC4钛合金膜盘的表面质量,当超声功率为150 W、表面线速度为10 m/min、进给速度为0.01 mm/r、预压力为20 N、加工次数为1次时,与加工前相比,表面粗糙度(R_(a)=0.33μm)降低56%,硬度提升3.2%,同时硬化层厚度增至5.9μm,且型面轮廓度与控制点厚度变化量均低于0.02 mm。这说明在获得显著表面强化效果的同时,膜盘几何精度仍能满足控制要求。 展开更多
关键词 超声振动滚压实验 TC4钛合金 表面形貌 表面粗糙度
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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
9
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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切削深度对超声振动下95W-3.5Ni-1.5Fe合金表面质量的影响
10
作者 卢银菊 谢忠兵 +1 位作者 刘涛 王建国 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第4期369-372,共4页
将超声波作为切削加工过程的驱动力,使刀具保持特定频率振动的同时实现断续切削效果。针对钨合金难以加工的问题,开展切削深度对超声振动下95W-3.5Ni-1.5Fe合金表面质量的影响分析。对合金表面组织形貌、残余应力、粗糙度、纤维硬度开... 将超声波作为切削加工过程的驱动力,使刀具保持特定频率振动的同时实现断续切削效果。针对钨合金难以加工的问题,开展切削深度对超声振动下95W-3.5Ni-1.5Fe合金表面质量的影响分析。对合金表面组织形貌、残余应力、粗糙度、纤维硬度开展实验测试分析。研究结果表明:相对传统加工方法,采用超声波振动加工获得了平滑均匀表面形貌,有效地抑制犁沟与鳞片结构的产生,提升零件加工质量。受到超声波作用后,被加工材料表层区域中金属相与结合相区域内存在许多细小颗粒。相比常规加工,采用超声辅助加工切削表面硬度明显提高,表面残余应力明显降低,对钨合金起到了较大的加工强化效果,有效改善了金属机械性能,显著增强了加工表面的淬透性。该研究有助于提高硬质合金表面的切削质量,尤其适用于一些精密加工领域。 展开更多
关键词 切削加工 超声振动辅助 表面质量 残余应力
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超声振动辅助切削高硅铝合金的微观加工机制 被引量：2
11
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
12
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
13
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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基于超声喷丸弹丸冲击动力学仿真方法的对比研究 被引量：1
14
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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超声振动辅助纳秒激光烧蚀Ti-6Al-4V表面创成机理研究
15
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
16
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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双通道椭圆振动超声换能器驱动器算法研究
17
作者 胡帆 吴志忠 +2 位作者 郭晨鑫 欧阳宇轩 唐立军 《电加工与模具》 北大核心 2025年第6期68-74,共7页
针对超声椭圆振动加工中超声换能器驱动频率跟踪速度快、加工振幅恒定的需求,研究了面向超声换能器的模糊控制和比例积分微分(PID)控制相结合的自适应谐振频率跟踪算法和恒振幅控制算法,利用搭建的双通道超声椭圆振动超声换能器驱动器... 针对超声椭圆振动加工中超声换能器驱动频率跟踪速度快、加工振幅恒定的需求,研究了面向超声换能器的模糊控制和比例积分微分(PID)控制相结合的自适应谐振频率跟踪算法和恒振幅控制算法,利用搭建的双通道超声椭圆振动超声换能器驱动器硬件电路测试追频速度和精度,以及稳定控制振幅。结果表明:设计的超声驱动器可输出高精度可调的双通道驱动信号,能满足不同椭圆振动位移轨迹的加工需求;控制算法实现超声换能器谐振频率的快速自动跟踪,追频时间在120 ms以内、频率跟踪精度可达5 Hz、超调量控制在10%以内;加入恒振幅控制后,超声驱动器反馈电流值相对极差在10%以内,双通道驱动超声椭圆振动超声换能器可长时间稳定工作。 展开更多
关键词 超声驱动器 频率跟踪 模糊-比例积分微分 恒振幅控制
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超声振子自动预紧装配系统设计及性能分析
18
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
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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
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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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