低温微磨料气射流加工的硬脆材料耐冲蚀性能对比 被引量：1

1

作者 徐朋冲 孙玉利 +4 位作者 张桂冠 康诗杰 卢文壮 孙业斌 左敦稳 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第5期665-674,共10页

低温微磨料气射流加工硬脆材料时,其变脆易被冲蚀去除。对碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、钇稳定氧化锆(YSZ)、99氧化铝(99 Al2O3)、石英玻璃5种硬脆材料进行低温微磨料气射流加工对比实验,探究加工压力、冲击加工角度及加工次数等工艺参... 低温微磨料气射流加工硬脆材料时,其变脆易被冲蚀去除。对碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、钇稳定氧化锆(YSZ)、99氧化铝(99 Al2O3)、石英玻璃5种硬脆材料进行低温微磨料气射流加工对比实验,探究加工压力、冲击加工角度及加工次数等工艺参数对5种硬脆材料的冲蚀去除率、低温冲蚀槽三维形貌及表面轮廓的影响,优选出低温下耐冲蚀性能良好的硬脆材料。结果表明:随着加工压力和加工次数增加,5种材料的冲蚀去除率都不断增大;随着冲击加工角度变化,5种材料的低温冲蚀槽体积也在变化,并在加工角度为90°的垂直加工角度附近时达到最大;在相同的加工工艺参数下,Si_(3)N_(4)材料的冲蚀去除率最小,其最大低温冲蚀槽深度只有20μm,SiC材料的与其相差不大,YSZ和99 Al_(2)O_(3)的冲蚀去除率依次增大,但石英玻璃材料的冲蚀去除率最大且远大于其他4种材料的。同时,Si3N4的低温冲蚀槽槽形不明显,且其表面较平整,去除量最小,因而耐冲蚀性能最佳。 展开更多

关键词 硬脆材料 低温 磨料气射流 耐冲蚀性能 冲蚀去除率

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低温微磨料气射流加工微流道专用机床 被引量：2

2

作者 钱炳坤 孙玉利 +3 位作者 张桂冠 刘旭 高航 左敦稳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期93-100,共8页

针对目前低温微磨料气射流加工用简易实验装置中存在的问题,研制了低温微磨料气射流加工微流道专用机床。该机床主要由微磨料气射流发生部分、冷却部分、加工部分、磨料回收部分及其控制系统部分组成。首先对机床进行整体设计,保证其具... 针对目前低温微磨料气射流加工用简易实验装置中存在的问题,研制了低温微磨料气射流加工微流道专用机床。该机床主要由微磨料气射流发生部分、冷却部分、加工部分、磨料回收部分及其控制系统部分组成。首先对机床进行整体设计,保证其具有合理的布局和稳定的结构;其次针对机床的核心部件冷却器进行总体设计、理论计算与仿真分析,并开展测温实验验证设计的合理性,使用PLC控制器和液氮液位监测仪实现冷却器的自动控温;最后设计了四维移动平台,并通过人机交互界面对其进行编程控制。验证实验表明,该机床在低温下可实现对聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)材料的有效冲蚀去除,且加工效果明显好于常温下的加工效果,能够满足微流控芯片的多元化应用需求。 展开更多

关键词 低温微磨料气射流加工 专用机床 冷却器 自动控温 聚二甲基硅氧烷

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低温微磨料气射流加工PDMS传热仿真及实验研究 被引量：1

3

作者 钱炳坤 孙玉利 +3 位作者 张桂冠 刘旭 高航 左敦稳 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期163-171,共9页

由于在常温下聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)是一种高弹性材料而非硬脆材料,此时利用微磨料气射流对其进行加工,加工效率很低,甚至为零,而且还会有大量的磨料颗粒嵌入PDMS表面中。当PDMS冷却不完全,即处于高弹态和玻璃态之... 由于在常温下聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)是一种高弹性材料而非硬脆材料,此时利用微磨料气射流对其进行加工,加工效率很低,甚至为零,而且还会有大量的磨料颗粒嵌入PDMS表面中。当PDMS冷却不完全,即处于高弹态和玻璃态之间的过渡状态时,利用低温微磨料气射流加工PDMS仍然会发生很严重的磨料嵌入现象,致使加工效果较差。针对这一问题,本文利用ANSYSFluent软件对PDMS进行传热仿真分析来获得PDMS内部温度的变化情况,从而能够计算得到在PDMS深度方向上的冷却速率,同时利用与传热仿真分析过程中完全相同的工艺参数在PDMS表面上加工微孔,计算出在PDMS深度方向上的最大平均冲蚀加工速率,最终发现冷却速率远大于冲蚀加工速率。根据传热仿真的分析结果,通过开展单因素实验探究进给速度v、加工距离D、冲蚀角度α以及加工压强p对PDMS加工性能的影响规律,为后续进行更深入的研究提供重要参考依据。 展开更多

关键词 聚二甲基硅氧烷 低温微磨料气射流 传热仿真 加工性能

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超声辅助磨料水射流微晶玻璃微孔加工试验装置设计

4

作者 孙浩程 侯荣国 +2 位作者 吕哲 云昊 徐景沛 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期86-90,共5页

微晶玻璃微孔加工时,存在微孔表面质量不理想与加工效率低的问题。基于磨料水射流加工技术,设计超声辅助磨料水射流微晶玻璃微孔加工试验装置。该装置通过使用双气液增压泵和蓄能器,提高了射流压力,稳定了射流流量,最终改善了加工后的... 微晶玻璃微孔加工时,存在微孔表面质量不理想与加工效率低的问题。基于磨料水射流加工技术,设计超声辅助磨料水射流微晶玻璃微孔加工试验装置。该装置通过使用双气液增压泵和蓄能器,提高了射流压力,稳定了射流流量,最终改善了加工后的工件表面质量。在工件表面法向方向上施加超声振动,提高微孔加工效率。试验结果表明:磨料目数为800目、射流压力为15 MPa时,相比于未施加超声振动,孔壁锥度由35°降低至18°,降低了48%,孔深度由91.5μm提高至119.2μm,提高了30.3%;微孔加工时,施加超声振动后的材料去除率有10%左右的提升。超声辅助磨料水射流有效改善了微晶玻璃表面加工质量,提高了加工效率,为微晶玻璃精密加工提供了新型加工技术。 展开更多

关键词 微晶玻璃 磨料水射流 超声振动 微孔加工装置

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微磨料气射流加工技术研究现状与展望

5

作者 张桂冠 赵玉刚 +4 位作者 赵国勇 高跃武 孟建兵 孙玉利 左敦稳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期14-26,共13页

微磨料射流加工技术是一种基于高能流体的磨粒冲蚀磨损加工技术,已广泛应用于难加工材料、复杂三维型面、光滑表面的加工。为进一步提高磨料射流加工过程中的精准控形控性能力,国内外学者开展了诸多基础加工理论与工艺探索等方面的研究... 微磨料射流加工技术是一种基于高能流体的磨粒冲蚀磨损加工技术,已广泛应用于难加工材料、复杂三维型面、光滑表面的加工。为进一步提高磨料射流加工过程中的精准控形控性能力,国内外学者开展了诸多基础加工理论与工艺探索等方面的研究工作。本文在概述磨料射流加工技术发展的基础上,全面总结了国内外学者在微磨料气射流加工(MAJM)技术中的微磨料气射流束发散效应及其抑制策略、材料力学性能对材料冲蚀去除模式的影响、材料冲蚀加工过程磨料嵌入抑制策略、微结构冲蚀加工几何特征等方面的主要研究成果,并对微磨料射流加工技术的难点与发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 微磨料气射流加工(MAJM)技术 材料冲蚀去除机理 微结构几何特征 磨料 磨料嵌入 难加工材料

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微磨料气射流加工结构化拓扑鱼鳞表面的实验研究

6

作者 智佳琦 吕玉山 +1 位作者 李兴山 陈超 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第3期391-397,共7页

为了在脆性难加工材料上制备结构化鱼鳞表面,首先提取了鱼鳞表面的拓扑特征,建立了鱼鳞单元的表面模型,并基于鱼鳞模型进行搭接,得到结构化鱼鳞表面;然后根据微磨料气射流加工原理,分析了气射流加工拓扑鱼鳞实验的可行性与影响结构化鱼... 为了在脆性难加工材料上制备结构化鱼鳞表面,首先提取了鱼鳞表面的拓扑特征,建立了鱼鳞单元的表面模型,并基于鱼鳞模型进行搭接,得到结构化鱼鳞表面;然后根据微磨料气射流加工原理,分析了气射流加工拓扑鱼鳞实验的可行性与影响结构化鱼鳞表面形貌的重要工艺参数;最后采用单因素实验法对重要加工参数进行实验分析,得到了较好的拓扑鱼鳞表面单元,并以此进行排布得到结构化表面。研究结果表明,微磨料气射流加工结构化拓扑鱼鳞表面较为合理的工艺参数组合是加工时间为10 s、气射流加工压力为0.5 MPa、靶距离为10 mm以及射流角度为30°,在此工艺条件下,鱼鳞表面的形态和尺寸可能会受到一定的影响,但鱼鳞表面的拓扑属性保持不变。 展开更多

关键词 微磨料射流加工 鱼鳞表面 拓扑特征 表面形貌

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微磨料空气射流加工特性研究 被引量：10

7

作者 樊晶明 王成勇 +1 位作者 王军 罗国胜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期584-589,共6页

通过微磨料空气射流加工普通平板玻璃的试验研究,分析了加工时间、空气压力、磨料流量、喷射距离、喷射角度、磨料种类、喷嘴结构和尺寸等加工工艺参数与微磨料空气射流加工的材料冲蚀率及玻璃表面冲蚀加工凹坑尺寸(凹坑直径和凹坑深度... 通过微磨料空气射流加工普通平板玻璃的试验研究,分析了加工时间、空气压力、磨料流量、喷射距离、喷射角度、磨料种类、喷嘴结构和尺寸等加工工艺参数与微磨料空气射流加工的材料冲蚀率及玻璃表面冲蚀加工凹坑尺寸(凹坑直径和凹坑深度)之间的关系,得出了这些工艺参数对微磨料空气射流加工效果的影响规律。结果表明:喷射距离对材料冲蚀率和冲蚀凹坑的尺寸影响最大,存在一个可以获得最大冲蚀率和加工深度的最佳喷射距离;喷嘴的形状、尺寸和喷射角度的不同直接改变加工凹坑的轮廓,是影响微磨料空气射流加工轮廓结构形状的关键因素。 展开更多

关键词 微磨料 空气射流加工 材料冲蚀率 轮廓形状

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微磨料气射流成形加工表面波纹度研究 被引量：6

8

作者 李全来 李长林 陶春生 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期114-120,共7页

表面波纹度是评定微磨料气射流加工表面质量的重要指标之一。通过微磨料气射流加工硅片试验,研究了工艺参数及其交互作用对加工表面波纹度的影响,建立了表面波纹度的广义回归神经网络模型。结果表明,喷嘴横移速度对表面波纹度的影响最显... 表面波纹度是评定微磨料气射流加工表面质量的重要指标之一。通过微磨料气射流加工硅片试验,研究了工艺参数及其交互作用对加工表面波纹度的影响,建立了表面波纹度的广义回归神经网络模型。结果表明,喷嘴横移速度对表面波纹度的影响最显著,其次分别是靶距、磨料喷射机工作压力、靶距和喷嘴横移速度的交互作用,以及磨料喷射机工作压力和靶距的交互作用,而磨料喷射机工作压力和喷嘴横移速度的交互作用对表面波纹度的影响不显著。表面波纹度随着磨料喷射机工作压力的增加而增大,随着靶距的增加先增大后减小,随着喷嘴横移速度的增加而减小。选用较低磨料喷射机工作压力和较大靶距的组合,以及较高喷嘴横移速度和中低靶距或者较大靶距的组合均有利于降低表面波纹度。基于广义回归神经网络理论,建立了表面波纹度的神经网络模型。经验证,该模型能够有效地预测表面波纹度。 展开更多

关键词 微磨料气射流 表面波纹度 工艺参数 交互效应 广义回归神经网络

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精密零件的微磨料气射流光整加工 被引量：2

9

作者 樊晶明 王成勇 王军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2006年第3期57-61,共5页

近年来,在非传统去毛刺加工方法中,微磨料气射流去毛刺由于初始成本低、生产效率高、灵活性强、无应力、无热影响区,在精密零件的光整加工中获得了广泛的应用。本文详细介绍了微磨料气射流用于光整加工去毛刺的加工原理、材料去除机理... 近年来,在非传统去毛刺加工方法中,微磨料气射流去毛刺由于初始成本低、生产效率高、灵活性强、无应力、无热影响区,在精密零件的光整加工中获得了广泛的应用。本文详细介绍了微磨料气射流用于光整加工去毛刺的加工原理、材料去除机理、去毛刺的工艺参数以及对棱边尺寸的影响,并列举了一些微磨料气射流在不同应用领域的加工实例。 展开更多

关键词 微磨料气射流加工 精密零件 去毛刺 光整加工

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微磨料气射流加工的混砂器磨料雾化数值模拟

10

作者 吕玉山 秦怀良 +1 位作者 张辽远 赵广坡 《工具技术》 2010年第7期58-62,共5页

在微磨料气射流加工技术领域,微磨料混砂器是加工装备中的一个非常重要的功能部件。为了得到在混砂过程中混砂器内的颗粒雾化状态,基于气固两相流理论中的欧拉法和拉格朗日法,结合三维数值模拟技术对气喷射混砂器内的气固二相流进行数... 在微磨料气射流加工技术领域,微磨料混砂器是加工装备中的一个非常重要的功能部件。为了得到在混砂过程中混砂器内的颗粒雾化状态,基于气固两相流理论中的欧拉法和拉格朗日法,结合三维数值模拟技术对气喷射混砂器内的气固二相流进行数值模拟的研究,获得了不同的时间、压强等对混砂器内磨料的雾化混砂状态与规律。结果显示,当输入的气体时间在4s时,混砂器内颗粒雾化进入稳定状态;在时间以及气体流量不变的情况下,压强在0.5MPa-0.6MPa的范围,混砂器内颗粒的雾化效果较好。并通过实验对仿真得到的参数进行验证,结果证实了仿真的正确性。 展开更多

关键词 微磨料气射流加工 混砂器 气固两相流 混砂

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微磨料空气射流加工玻璃微流道结构研究 被引量：5

11

作者 邱燕飞 王成勇 +1 位作者 宋月贤 王军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2009年第3期32-37,共6页

采用微磨料气射流加工技术(MAJM),对普通硅酸盐玻璃进行微流道槽加工。对通过掩膜加工与非掩膜加工效果相比较,得出在掩膜加工过程中,由于磨料的二次反弹冲蚀作用,所加工出的槽,槽壁较陡;在掩膜加工过程中,改变喷射距离、喷射压力、喷... 采用微磨料气射流加工技术(MAJM),对普通硅酸盐玻璃进行微流道槽加工。对通过掩膜加工与非掩膜加工效果相比较,得出在掩膜加工过程中,由于磨料的二次反弹冲蚀作用,所加工出的槽,槽壁较陡;在掩膜加工过程中,改变喷射距离、喷射压力、喷嘴移动速度和磨料流量四个加工参数,对加工槽的轮廓、加工过程中的材料去除率、磨料的流量效应进行研究,得出当喷射距离为4 mm,喷射压力为0.5 MPa,喷嘴移动速度为1.0 mm/s,磨料流量为0.117 g/s时,加工效果最好。通过倾斜喷射与掩膜加工相结合,研究了磨料磨粒的二次反弹冲蚀现象,为复杂三维微结构的加工,提供了一种新方法。 展开更多

关键词 微磨料空气射流 微流道 掩膜 加工轮廓

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低温磨料气射流加工PDMS实验研究 被引量：2

12

作者 娄元帅 孙玉利 +3 位作者 王亚霁 公正 刘志刚 左敦稳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期305-311,共7页

通过自研的低温磨料气射流加工装置进行低温磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)实验研究,分析了加工时间、加工距离、冲蚀角度和磨料粒径对冲蚀率、孔深和孔横截面形貌的影响。结果表明:随着加工时间的增加,冲蚀... 通过自研的低温磨料气射流加工装置进行低温磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)实验研究,分析了加工时间、加工距离、冲蚀角度和磨料粒径对冲蚀率、孔深和孔横截面形貌的影响。结果表明:随着加工时间的增加,冲蚀率先增大后减小,在第1阶段加工过程中,孔深与加工时间大致呈线性关系,增加加工时间还可使孔底部变平整;存在一个最佳加工距离使孔深最大,当加工距离大于最大加工距离时,孔深将随着加工距离的增加而急剧下降,孔的锥度随着加工距离的增大而增大;当冲蚀角度处于30°~60°之间时,冲蚀率最大,随着冲蚀角度的增加,孔的形状逐步由椭圆形变成圆形;存在一个最佳磨料粒径,使冲蚀率和孔深达到最大;当冲蚀角度小于90°时,低温磨料气射流加工PDMS材料去除机理为塑性去除和脆性去除的结合。 展开更多

关键词 低温磨料气射流加工 工艺参数 冲蚀率 横截面形貌 塑脆转变

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低温磨料气射流加工装置的研制与实验验证 被引量：1

13

作者 娄元帅 孙玉利 +2 位作者 刘志刚 卢文壮 左敦稳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期854-859,共6页

针对磨料气射流加工技术在常温下无法加工聚二甲基硅氧(Polydimethylsiloxane,PDMS)等聚合物材料的问题,提出了低温磨料气射流加工PDMS等聚合物材料的设想。设计了一套低温磨料气射流加工装置,通过改变浸没在液氮中的蛇形管长度,可以得... 针对磨料气射流加工技术在常温下无法加工聚二甲基硅氧(Polydimethylsiloxane,PDMS)等聚合物材料的问题,提出了低温磨料气射流加工PDMS等聚合物材料的设想。设计了一套低温磨料气射流加工装置,通过改变浸没在液氮中的蛇形管长度,可以得到不同温度的低温磨料气射流。建立了蛇形管长度计算的数学模型,通过实验验证了该模型的可行性,为以后对低温磨料气射流加工进行更深入的研究奠定了基础。用不同温度的磨料气射流加工PDMS,发现常温下磨料气射流无法加工PDMS,而低温下可以进行加工。低温下加工PDMS可以提高孔的横截面质量,材料去除机理为塑性去除和脆性去除的结合。 展开更多

关键词 低温磨料气射流加工 冷却筒 蛇形管 塑脆转变

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塑性磨料气射流仿真与试验研究

14

作者 易茜 赵洋洋 王燕萍 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期169-174,共6页

塑性磨料气射流加工(PAJM)是一种先进的减材加工技术,是采用热固性塑性磨料代替传统硬磨料而发展的新型技术,该技术可有效去除表面涂层,且不损伤基材。基材无损主要是通过控制塑性磨料对基材的冲蚀应力,使得塑性磨料的冲蚀应力小于基材... 塑性磨料气射流加工(PAJM)是一种先进的减材加工技术,是采用热固性塑性磨料代替传统硬磨料而发展的新型技术,该技术可有效去除表面涂层,且不损伤基材。基材无损主要是通过控制塑性磨料对基材的冲蚀应力,使得塑性磨料的冲蚀应力小于基材纤维的极限强度或纤维与树脂的结合强度。本研究采用有限元仿真和试验相结合的方法,对颗粒速度进行理论分析、计算流体动力学仿真模拟和试验研究,研究不同气体压力下的颗粒速度,计算结果与试验数据吻合较好。结果表明,随着磨料颗粒离开喷嘴,在距离喷嘴出口6.2 dN内(dN为喷嘴内径),颗粒速度增加;相反,距离喷嘴出口6.2 dN外,颗粒速度逐渐减小。当磨料粒径由20~30目变为40~50目时,最大颗粒速度由164.365 m/s增加到228.402 m/s。随着磨料粒径的减小,颗粒速度增加,且发散角增加。相比而言,数值模型能更好的预测塑性磨料的颗粒速度和分布。该研究突出了控制颗粒粒径和支座距离对射流场颗粒速度和发散角的影响。为控制颗粒对基材的冲蚀应力,避免基材损伤提供理论参考。 展开更多

关键词 气射流加工 塑性磨料 颗粒速度 有限元仿真 数值模拟

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微磨料气射流切割深度建模 被引量：2

15

作者 李全来 黄传真 +3 位作者 王军 朱洪涛 车翠莲 刘增文 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第8期88-91,共4页

微磨料气射流切割技术具有无热影响区,工件受加工作用力小的优点,非常适合于切割硅和玻璃等硬脆材料薄板。切割深度是评价切割能力的重要参数之一。建立了微磨料气射流切割硬脆材料的切割深度半经验模型。通过全因素实验和回归分析确定... 微磨料气射流切割技术具有无热影响区,工件受加工作用力小的优点,非常适合于切割硅和玻璃等硬脆材料薄板。切割深度是评价切割能力的重要参数之一。建立了微磨料气射流切割硬脆材料的切割深度半经验模型。通过全因素实验和回归分析确定了模型中的经验参数。该切割深度模型表明,切割深度随气压和射流角度的增加而增加,随喷嘴横移速度的增加而减小。通过比较实验值和预测曲线,分析了模型的预言能力。结果表明该模型能够有效地预言微磨料气射流切割深度。 展开更多

关键词 微磨料气射流 切割 硬脆材料 切深模型

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微磨料浆体射流的浆体配制及钻孔性能研究 被引量：4

16

作者 王成勇 王荣娟 +2 位作者 杨佩旋 文武 邱春林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期2191-2197,共7页

微磨料浆体射流技术是在微磨料水射流加工技术基础上发展起来的一种新技术。通过添加分散剂和悬浮剂来提高浆体的沉降稳定性;为了配制出优质钻孔浆体,研究了磨料质量浓度、磨料种类、分散剂体积分数和悬浮剂体积分数对钻孔加工的影响,... 微磨料浆体射流技术是在微磨料水射流加工技术基础上发展起来的一种新技术。通过添加分散剂和悬浮剂来提高浆体的沉降稳定性;为了配制出优质钻孔浆体,研究了磨料质量浓度、磨料种类、分散剂体积分数和悬浮剂体积分数对钻孔加工的影响,并研究了分散剂体积分数和悬浮剂体积分数对浆体沉降稳定性的影响。研究结果表明:磨料质量浓度存在最佳取值;分散剂并非一定能改善颗粒的沉降稳定性,这与磨料种类、磨料质量浓度和分散剂体积分数等有关;悬浮剂能够改善浆体的悬浮性,其体积分数影响浆体的沉降稳定性和钻孔效果。 展开更多

关键词 微磨料浆体射流 浆体 分散性 悬浮性 钻孔加工

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微磨料水射流精确送料装置设计及应用研究 被引量：4

17

作者 戴良博 雷玉勇 +2 位作者 刘克福 卫排峰 王荣娟 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第9期17-19,25,共4页

针对微磨料水射流加工中磨料连续、均匀供给问题,利用螺杆泵送原理设计开发了微磨料精确送料装置。螺杆泵采用微型直流减速电动机驱动,通过相应的控制电器板控制电动机转速,从而实现磨料流量精确控制。根据实验测试数据,对磨料质量流量... 针对微磨料水射流加工中磨料连续、均匀供给问题,利用螺杆泵送原理设计开发了微磨料精确送料装置。螺杆泵采用微型直流减速电动机驱动,通过相应的控制电器板控制电动机转速,从而实现磨料流量精确控制。根据实验测试数据,对磨料质量流量与电动机电压关系进行了线性拟合。计算表明,在10～24V范围,螺杆泵送磨料质量流量平均误差1·03g/min,最大误差为1·96g/min;平均相对误差0·2%,最大相对误差1·79%。该方程可以用于磨料流量精确控制方程。在现有水射流机床上应用该装置进行切割实验表明,工件切割断面的表面粗糙度平均值比传统自吸式供料系统提高2.64倍。微磨料水射流供料装置在精密加工领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 微磨料 磨料水射流 精密加工

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液氮射流冲击冷却聚二甲基硅氧烷的温度场仿真和实验研究 被引量：3

18

作者 刘旭 孙玉利 +3 位作者 张桂冠 钱炳坤 高航 左敦稳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期2161-2171,共11页

为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735%。仿真发现,表面到达明显... 为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735%。仿真发现,表面到达明显脆化温度-147℃需要5.747 s,说明PDMS无法在接触液氮的瞬间就达到可加工的脆化状态,有必要重视加工前的预冷却时间;又通过仿真数据拟合了PDMS冷却至-147℃的冷却速度,以冷却速度为参考预测了实际加工中所需的预冷却时间。对比冷却速度发现,距PDMS试样表面0~100μm深度范围内的冷却速度比0~1500μm深度范围内冷却速度快22.054%,PDMS试样放置在铝合金工作台上的冷却速度比绝热工作台上快22.311%。 展开更多

关键词 聚二甲基硅氧烷(PDMS) 低温微磨料气射流 Beck反算法 APDL温度场仿真

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磨料颗粒速度对汽车CFRP表面涂层去除率的影响

19

作者 易茜 张莹 张红新 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期123-128,共6页

针对汽车碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)表面损伤涂层的无损基材去除,收集牌号为2124的酚醛类树脂塑料制备磨料,提出塑性磨料气-固两相射流加工方法。通过单因素控制试验和数值模拟相结合的方法,在不同气体压力下用30~40目的塑性磨料... 针对汽车碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)表面损伤涂层的无损基材去除,收集牌号为2124的酚醛类树脂塑料制备磨料,提出塑性磨料气-固两相射流加工方法。通过单因素控制试验和数值模拟相结合的方法,在不同气体压力下用30~40目的塑性磨料对涂装有机涂层的CFRP试样板进行冲蚀试验,研究了颗粒速度随气体压力的变化规律。借助扫描电子显微镜(SEM)和超景深三维显微镜观察涂层冲蚀表面的三维形貌,阐明了涂层去除机理,研究了冲蚀角度和磨料形状对冲蚀机理的影响,定量分析了塑性磨料在不同气体压力下的涂层去除量。结果表明,随着气体压力的增加,涂层去除率增加。涂层在较低的颗粒速度下主要以微耕犁导致塑性变形的方式去除,在较高的颗粒速度下主要以微切削的方式去除。本研究可为塑性磨料气射流去除汽车CFRP表面涂层技术提供理论参考。 展开更多

关键词 气射流加工 酚醛树脂 塑料磨料 碳纤维增强树脂基复合材料 有机涂层

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