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超声波磁流变复合抛光中几种工艺参数对材料去除率的影响 被引量:17
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作者 王慧军 张飞虎 +2 位作者 赵航 栾殿荣 陈亚春 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1583-1588,共6页
提出了一种光学抛光的新方法——超声波磁流变复合抛光。介绍了该抛光方法的基本原理和实验装置,进行了超声波磁流变复合抛光实验,采用轮廓仪实测了光学玻璃超声波磁流变抛光材料去除轮廓曲线。通过该项工艺实验,研究了五种工艺参数(磁... 提出了一种光学抛光的新方法——超声波磁流变复合抛光。介绍了该抛光方法的基本原理和实验装置,进行了超声波磁流变复合抛光实验,采用轮廓仪实测了光学玻璃超声波磁流变抛光材料去除轮廓曲线。通过该项工艺实验,研究了五种工艺参数(磁场强度、超声振幅、抛光工具头与工件的间隙、抛光工具头转速、工件转速)对光学玻璃材料去除率的影响。在一定实验条件下,获得的材料去除率为0.139μm/min,并获得了超声波磁流变复合抛光工艺参数与材料去除率的关系曲线,得出了光学玻璃超声波磁流变复合抛光的材料去除规律。 展开更多
关键词 材料去除率 超声波磁流变复合抛光 超声波抛光 抛光 超精密加工
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氮化硅陶瓷滚子磁流变与超声波复合抛光技术 被引量:7
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作者 张占立 张运瑞 +2 位作者 叶秀玲 王恒迪 邓四二 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期13-17,5,共5页
根据氮化硅陶瓷材料的特点,研究了磁流变与超声振动对陶瓷滚子的抛光工艺。研制了适用于该工艺的磁流变液;在不同的试验参数下进行了工艺试验;分析了材料的去除机理。试验结果表明:金刚石微粉的抛光效果最好;金刚石微粉磁流变超声复合... 根据氮化硅陶瓷材料的特点,研究了磁流变与超声振动对陶瓷滚子的抛光工艺。研制了适用于该工艺的磁流变液;在不同的试验参数下进行了工艺试验;分析了材料的去除机理。试验结果表明:金刚石微粉的抛光效果最好;金刚石微粉磁流变超声复合抛光陶瓷滚子1 h的表面粗糙度Ra约为0.025μm;超声振动对陶瓷滚子抛光的材料去除率和表面质量有提高作用;材料去除过程主要是机械剪切力作用。 展开更多
关键词 氮化硅陶瓷 超声 抛光
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K9玻璃磁流变抛光材料去除效率的动态预测与工艺优化
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作者 卢明明 刘宇强 +2 位作者 林洁琼 杨亚坤 孙少毅 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
该研究旨在精确预测磁流变抛光K9玻璃加工过程中的材料去除率,并找到最佳工艺参数组合。采用了响应面法(RSM)与粒子群优化算法(PSO)相结合的方法建立了材料去除率预测模型,并进行了最优工艺参数的搜索。首先,利用响应面法构建了动态预... 该研究旨在精确预测磁流变抛光K9玻璃加工过程中的材料去除率,并找到最佳工艺参数组合。采用了响应面法(RSM)与粒子群优化算法(PSO)相结合的方法建立了材料去除率预测模型,并进行了最优工艺参数的搜索。首先,利用响应面法构建了动态预测模型,将工件转速、偏摆速度和工作间隙作为输入,K9玻璃的材料去除率作为输出,并研究了工艺参数与材料去除率之间的交互影响。随后,利用粒子群优化算法进行全局寻优,并通过实验验证了最优工艺参数。结果表明:构建的动态预测模型具有高精度,相关系数R^(2)=0.9887,调整决定系数R_(adj)^(2)=0.9388。各工艺参数与材料去除率均存在交互作用,但工件转速与工作间隙的交互作用影响最小。粒子群优化算法寻优得到的最佳工艺参数组合为:工件转速600 r/min、偏摆速度102 mm/min、工作间隙2.5 mm。预测的K9玻璃的材料去除率为0.739μm/min,实际为0.719μm/min,误差仅为2.8%。该研究为磁流变抛光K9玻璃的材料去除效率动态预测及工艺参数优化提供了一定的指导意义。 展开更多
关键词 K9 抛光 响应曲面法 粒子群优化算法 材料去除率 动态预测
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挤压-剪切复合模式下磁流变液传动装置传动性能研究
4
作者 李昊鹏 肖鹿 +3 位作者 陈飞 田祖织 谢方伟 王书友 《液压与气动》 北大核心 2025年第5期56-63,共8页
磁流变传动装置具有可控性高、响应速度快、功耗低等优点,通过引入挤压强化效应,可有效提升传动装置传动能力。通过分析挤压-剪切复合模式下的磁流变液磁能,推导了复合模式下磁流变液转矩传递表达式,发现挤压引起颗粒距离减小,使得屈服... 磁流变传动装置具有可控性高、响应速度快、功耗低等优点,通过引入挤压强化效应,可有效提升传动装置传动能力。通过分析挤压-剪切复合模式下的磁流变液磁能,推导了复合模式下磁流变液转矩传递表达式,发现挤压引起颗粒距离减小,使得屈服应力增加。提出了一种基于液压挤压的复合模式传动新方法,设计了具有轴向压力调节功能的盘式传动装置,并测试了其传动性能。结果表明:装置在2 A励磁电流和306 kPa挤压应力下,输出转矩为174 N·m,较单一剪切模式输出转矩提升85%,传动效率为87%,动态响应时间为372 ms。挤压效应增加了磁流变液传动装置的传动转矩,但不影响零场转矩、静态特性和动态响应时间。研究为高功率密度磁流变传动装置设计提供了理论依据和技术方案。 展开更多
关键词 复合模式 传动装置 传动性能
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高陡度曲面光学元件的虚拟轴磁流变抛光
5
作者 付志伟 周涛 +4 位作者 张桂梅 谢炳贤 苏星 黄文 海阔 《光学精密工程》 北大核心 2025年第5期751-762,共12页
为了克服传统抛光轮上置式磁流变抛光机床在加工高陡度曲面光学元件时的工艺限制,并解决现有虚拟轴技术仅适用于小角度范围的局限性,提出了一种抛光轮下置固定式机械轴与虚拟轴复合联动抛光技术。基于抛光轮下置式磁流变抛光机床的结构... 为了克服传统抛光轮上置式磁流变抛光机床在加工高陡度曲面光学元件时的工艺限制,并解决现有虚拟轴技术仅适用于小角度范围的局限性,提出了一种抛光轮下置固定式机械轴与虚拟轴复合联动抛光技术。基于抛光轮下置式磁流变抛光机床的结构特点,采用Denavit-Hartenberg(DH)法建立了机床机械轴与虚拟轴复合联动抛光的后置处理模型,并通过几何法进行了理论验证。通过虚拟轴凹球面采斑实验和均抛一块口径为150 mm、曲率半径为150 mm的熔石英凹球面,验证了后置处理模型的准确性。最后,对一块口径为170 mm、曲率半径为158 mm、最大法向角为32.54°的熔石英凹球面进行抛光修形。实验结果表明,修形后裁边5 mm的工件面形PV值收敛至0.04λ,RMS值收敛至0.005λ。所提出的机械轴与虚拟轴复合联动抛光模型具有较高的准确性,且能够有效提高高精度、高陡度曲面光学元件的加工能力,为磁流变抛光技术在高陡度复杂曲面光学元件加工中的应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 抛光 高陡度曲面 虚拟轴 下置式 后置处理
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薄壳元件的磁控磁流变弹性体均匀抛光
6
作者 薛勃 朱力军 +5 位作者 苏星 陈立 周涛 张建飞 海阔 黄文 《光学精密工程》 北大核心 2025年第3期402-415,共14页
为实现薄壳元件内表面的高质量超精密抛光,基于磁控磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer, MRE)抛光原理提出了一种均匀抛光方法。该方法通过在薄壳元件外表面施加磁场,精确控制MRE对内表面的压力,从而实现内表面均匀抛光。利用CO... 为实现薄壳元件内表面的高质量超精密抛光,基于磁控磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer, MRE)抛光原理提出了一种均匀抛光方法。该方法通过在薄壳元件外表面施加磁场,精确控制MRE对内表面的压力,从而实现内表面均匀抛光。利用COMSOL Multiphysics软件对MRE进行磁-弹性耦合数值模拟,确定元件表面的抛光压力及其分布,获得抛光区域的速度分布,并基于Preston方程构建抛光去除函数模型。随后对该模型进行离散化采样,推导材料去除量向量,并采用非负最小二乘法计算抛光区域各点的驻留时间。最后,在磁场强度为0.32 T的条件下,使用磁控MRE抛光装置对尺寸为60 mm×60 mm×1 mm的熔石英玻璃工件进行了78 min的抛光实验。实验结果表明,通过控制抛光区域各驻留点的时间,磁控区域的表面材料平均去除深度为84.4 nm,去除深度波动范围为10.9%,实现了表面均匀抛光。由此证明了该方法实现薄壳元件内表面均匀抛光的有效性。 展开更多
关键词 超精密加工 均匀抛光 薄壳元件 弹性体 去除深度
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基于磁性复合磨粒的磁流变抛光试验研究 被引量:1
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作者 李伊伦 魏镜弢 +1 位作者 吕彤辉 吴张永 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-8,共8页
针对铝合金磁流变抛光过程中出现的磨粒分布不均,提出基于二氧化硅包覆四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2))壳核结构磁性复合磨粒的化学辅助磁流变抛光工艺。用溶胶-凝胶法制备Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)磁性复合磨粒,通过X射线衍射(XRD)、傅里... 针对铝合金磁流变抛光过程中出现的磨粒分布不均,提出基于二氧化硅包覆四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2))壳核结构磁性复合磨粒的化学辅助磁流变抛光工艺。用溶胶-凝胶法制备Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)磁性复合磨粒,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱仪(EDS)及振动样品磁强计(VSM)对其进行表征。进行6061铝合金平面材料的单因素抛光试验,研究主轴转速、抛光间隙、进给速度及抛光时间等对表面质量的影响。结果表明:主轴转速为600 r/min、抛光间隙为3 mm、进给速度为80 mm/min、抛光时间为40 min是最优参数组,在此参数下抛光6061铝合金,获得了Ra=0.02μm的超光整表面。对比同参数下传统磁流变抛光后的铝合金表面,因磨粒分布不均导致的表面细小划痕得到改善。 展开更多
关键词 铝合金 复合磨粒 化学辅助抛光 抛光工艺参数 表面质量
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氮化硅陶瓷滚子磁流变、化学与超声复合抛光工艺试验 被引量:11
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作者 张占立 熊明照 +2 位作者 王恒迪 王锋 邓四二 《轴承》 北大核心 2016年第2期14-19,共6页
为实现氮化硅陶瓷滚子抛光的高效、高精度要求,提出磁流变、化学与超声复合的抛光工艺方法。分析复合抛光的加工机理;利用试验机,在不同工艺参数下进行了复合抛光工艺试验,分析各主要工艺参数对抛光材料去除率和滚子表面粗糙度的影响规... 为实现氮化硅陶瓷滚子抛光的高效、高精度要求,提出磁流变、化学与超声复合的抛光工艺方法。分析复合抛光的加工机理;利用试验机,在不同工艺参数下进行了复合抛光工艺试验,分析各主要工艺参数对抛光材料去除率和滚子表面粗糙度的影响规律,确定出复合抛光的最佳工艺参数。结果表明:复合抛光后陶瓷滚子表面粗糙度Ra由0.3μm减小至0.03μm;在最佳工艺参数下,滚子能够在保持较高材料去除率的同时获得较好的表面质量;材料去除过程主要是磁流变抛光的剪切作用、超声波抛光的冲击作用以及抛光过程中一系列化学反应综合作用的结果。 展开更多
关键词 滚动轴承 陶瓷滚子 超声波 化学抛光 工艺试验
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基于超声波传感的磁流变阻尼器运行状态识别
9
作者 温洪昌 廖昌荣 +1 位作者 刘会兵 严小锐 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第7期84-86,共3页
利用磁流变液阻尼器的可控特性进行汽车悬架系统阻尼参数的实验匹配,需要感知阻尼器的运行状态变化(拉伸/复原)。采用超声波传感器对汽车磁流变阻尼器运行状态进行感知,运用DSP(数字信号处理器)进行数据处理,实现了汽车磁流变液阻尼器... 利用磁流变液阻尼器的可控特性进行汽车悬架系统阻尼参数的实验匹配,需要感知阻尼器的运行状态变化(拉伸/复原)。采用超声波传感器对汽车磁流变阻尼器运行状态进行感知,运用DSP(数字信号处理器)进行数据处理,实现了汽车磁流变液阻尼器的运行状态识别;完成了系统的软、硬件设计,搭建了实际电路系统,并开展了相应的实验测试。实验结果表明:该系统的分辨率和实时性都能够满足要求。 展开更多
关键词 超声波传感器 液阻尼器 运行状态识别
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磁流变液调制超声波传播特性 被引量:1
10
作者 文娟 廖昌荣 +2 位作者 赵慧婷 唐锐 张登友 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期148-152,共5页
针对在不同条件下,磁流变液使超声波传播特性发生显著变化的现象,设计并制作了研究磁流变液调制超声波传播特性的实验装置。通过实验研究了不同磁感应强度、不同磁场方向对超声波在磁流变液中的传播特性的影响,分析了磁场对超声波传播... 针对在不同条件下,磁流变液使超声波传播特性发生显著变化的现象,设计并制作了研究磁流变液调制超声波传播特性的实验装置。通过实验研究了不同磁感应强度、不同磁场方向对超声波在磁流变液中的传播特性的影响,分析了磁场对超声波传播速度与幅值调制的迟滞特征,并对上述现象特性进行了定性解释。研究结果表明,超声波在磁流变液中的传播速度、幅度不仅与磁场作用下形成链状结构的粗细、方向性有很大关联,而且存在明显的迟滞性。 展开更多
关键词 超声波波速 超声波幅度 迟滞
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磁流变抛光技术研究进展 被引量:1
11
作者 戴立达 张争艳 乔国朝 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期254-260,共7页
表面质量是精密零部件最重要的性能之一,零件的表面质量主要是由加工过程中不同的工艺参数和方法决定的。传统的磨抛工艺由于作用在工件上的力很大、嵌入的磨料颗粒、对工艺的控制有限等原因很难使表面粗糙度降低到精密零部件的要求精... 表面质量是精密零部件最重要的性能之一,零件的表面质量主要是由加工过程中不同的工艺参数和方法决定的。传统的磨抛工艺由于作用在工件上的力很大、嵌入的磨料颗粒、对工艺的控制有限等原因很难使表面粗糙度降低到精密零部件的要求精度。磁流变抛光(MRF)提供了一种新型高效的方法使工件加工质量达到预期的精度水平。MRF对工艺控制具有更大的灵活性,并且可以在不破坏表面形貌的情况下完成加工。综述了磁流变抛光液组分对加工效果的影响、材料去除模型的建立和发展、不同的MRF加工方式和未来磁流变抛光技术发展的新方向,最后总结了目前MRF技术存在的问题总结,并提出了MRF技术未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 抛光 抛光 材料去除模型 抛光方法 复合抛光
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磁流变抛光用蠕动泵软管失效模式及损伤演变 被引量:1
12
作者 刘思达 何建国 +1 位作者 张建飞 张云飞 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期115-118,共4页
蠕动泵软管回收系统是磁流变抛光液循环系统中的关键组成部分,直接影响抛光液流量的稳定性。为了保证长时间磁流变抛光的可靠性,这里研究了磁流变抛光用蠕动泵软管失效模式及损伤演变规律。首先,对蠕动泵软管的失效模式进行了分析,建立... 蠕动泵软管回收系统是磁流变抛光液循环系统中的关键组成部分,直接影响抛光液流量的稳定性。为了保证长时间磁流变抛光的可靠性,这里研究了磁流变抛光用蠕动泵软管失效模式及损伤演变规律。首先,对蠕动泵软管的失效模式进行了分析,建立了受力模型并仿真计算,获取了软管的易失效位置;然后,通过实验的方法对软管已失效处的截面损伤情况进行观察,分析损伤裂纹的特征,将最大损伤深度作为表征参数,研究其演变规律;最后,根据实验参数,建立了蠕动泵软管的寿命离线预测模型。结果表明:使用常规氧化铈抛光液,在转速为300rpm的条件下,软管的磨损过程有三个阶段:磨合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。该蠕动泵软管的稳定运行寿命为16h,与实际情况较为符合,模型具有较强的指导意义。 展开更多
关键词 蠕动泵软管 抛光 寿命预测 氧化铈抛光
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超声波磁流变钻削硬脆材料小孔研究 被引量:4
13
作者 刘旦 闫占辉 《机床与液压》 北大核心 2020年第3期104-106,共3页
硬脆材料在航空航天等领域的应用日益广泛,在硬脆材料上加工出微观表面形貌损伤少的小孔,一直是制造领域的技术难题之一。采用超声波磁流变复合钻削方法加工硬脆材料小孔,通过建立材料去除理论模型,揭示了超声波磁流变复合钻削材料去除... 硬脆材料在航空航天等领域的应用日益广泛,在硬脆材料上加工出微观表面形貌损伤少的小孔,一直是制造领域的技术难题之一。采用超声波磁流变复合钻削方法加工硬脆材料小孔,通过建立材料去除理论模型,揭示了超声波磁流变复合钻削材料去除规律。实验表明:超声波磁流变钻削硬脆材料小孔方法可较好地提高零件的表面加工质量。 展开更多
关键词 超声波 小孔 钻削
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基于响应面法的钛合金Halbach阵列增强磁流变抛光工艺参数优化 被引量:1
14
作者 廖煜晖 周宏明 +4 位作者 张泽林 陈卓杰 张祥雷 周芬芬 冯铭 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期53-64,共12页
目的提高钛合金磁流变抛光的表面质量和抛光效率。方法用Halbach磁场阵列强化磁场,通过载液盘与磁铁反向旋转来增强磁流变抛光效率,使抛光头拥有更强的恢复性与自锐性。通过仿真模拟和实际测量对比研究Halbach阵列与N-S阵列的磁场分布... 目的提高钛合金磁流变抛光的表面质量和抛光效率。方法用Halbach磁场阵列强化磁场,通过载液盘与磁铁反向旋转来增强磁流变抛光效率,使抛光头拥有更强的恢复性与自锐性。通过仿真模拟和实际测量对比研究Halbach阵列与N-S阵列的磁场分布和磁场梯度。依照试验结果描述抛光剪切力、表面粗糙度与表面微观形貌随时间的变化规律。采用响应面法优化载液盘转速、磁铁转速和加工间距等3个工艺参数,建立剪切力和表面粗糙度的拟合方程数学预测模型,并对其中的不显著项进行优化。结果在响应面交互作用分析中,工艺参数对剪切力的影响的大小顺序为加工间距、磁铁转速、载液盘转速;对表面粗糙度影响的大小顺序为载液盘转速、磁铁转速、加工间距。根据不同的需求,确定选定范围内的工艺参数组合,需要快速去除材料时,使剪切力趋于最大值的工艺参数组合为载液盘转速227 r/min,磁铁转速64 r/min,加工间距0.1 mm,通过20 min抛光后得到了表面粗糙度S_(a)为34.911 nm的光滑表面。抛光过程中,钛合金抛光所受剪切力τ为0.812 N。需要最优表面质量时,使表面粗糙度值趋于最小值的工艺参数组合为载液盘转速300 r/min,磁铁转速150 r/min,加工间距0.1 mm,通过20 min抛光后得到了表面粗糙度S_(a)为26.723 nm的光滑表面。抛光过程中,钛合金抛光所受剪切力τ为0.796 N。结论Halbach阵列拥有较高的磁场强度和富有空间变化的磁感线,能够使磁流变液中的磁链呈现出更多的姿态变化。根据响应面法优化后的剪切力和表面粗糙度预测模型,预测结果与验证试验结果相差很小,预测模型的准确度与可信度较高。 展开更多
关键词 抛光 Halbach场阵列 钛合金 响应面法 剪切力 表面粗糙度
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磁流变抛光流场对光学元件凹面的压力形成机制研究
15
作者 杨航 路旺 +2 位作者 张云飞 黄文 何建国 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1186-1192,共7页
压力场的大小受到光学元件的凹面形状及面积大小的影响。为了研究凹面的压力场形成,首先建立抛光的光学元件模型,对凹面的压力进行计算分析;其次通过改变光学元件凹面的曲率半径大小、改变抛光轮的转速、改变相同曲率半径的光学元件浸... 压力场的大小受到光学元件的凹面形状及面积大小的影响。为了研究凹面的压力场形成,首先建立抛光的光学元件模型,对凹面的压力进行计算分析;其次通过改变光学元件凹面的曲率半径大小、改变抛光轮的转速、改变相同曲率半径的光学元件浸入磁流变液中的角度,进行凹面压力计算。分析发现,曲率半径对凹面的压力影响不大,不同曲率半径的凹面在磁流变抛光流场中的压力分布类型相似;凹面的压力变化趋势先平缓减小,然后迅速减小,最后趋于平缓。改变抛光轮的转速对凹面压力的影响仅是凹面最大压力的改变,抛光轮的转速与凹面最大压力成正比,压力变化趋势在前段区域先是平缓,中间区域减速较快,后段区域压力趋于平缓。改变凹面浸入抛光液的角度,压力的变化较为显著,在凹面的前半区域压力急剧减小,然后趋于平缓,凹面的后段区域压力几乎不变。 展开更多
关键词 抛光 光学元件 凹面压力
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钛合金结构件磁流变电解复合抛光试验研究 被引量:1
16
作者 梁志强 苏志朋 +5 位作者 胡雨童 冯铭 杜宇超 刘宝隆 李兵 周天丰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期102-111,共10页
目的针对钛合金结构件高质高效抛光需求,提出了磁流变电解复合抛光新方法,探究不同抛光参数对钛合金表面质量的影响,以实现钛合金构件的高质高效抛光。方法深入探究了加工电压、加工间隙、电解质质量分数和抛光转速等参数对钛合金抛光... 目的针对钛合金结构件高质高效抛光需求,提出了磁流变电解复合抛光新方法,探究不同抛光参数对钛合金表面质量的影响,以实现钛合金构件的高质高效抛光。方法深入探究了加工电压、加工间隙、电解质质量分数和抛光转速等参数对钛合金抛光表面粗糙度以及粗糙度变化率的影响,分析了不同抛光参数下的钛合金表面形貌变化,验证了磁流变电解复合抛光钛合金的可行性。结果随着电解液中NaNO3质量分数的提高,钛合金表面粗糙度先减小后增大,质量分数为1.0%~2.5%时,得到了优于单磁流变抛光加工的抛光效果。不同加工电压下的表面粗糙度对比结果表明,在加工电压为0.1 V时,钛合金加工后表面粗糙度达到最小,而后随着加工电压的增大,加工区域表面粗糙度呈现增大趋势;随着加工间隙的增大,钛合金抛光表面粗糙度呈现先减小后增大的趋势;随着抛光工具转速增大,钛合金加工后表面粗糙度先减小后增大。相比于单一的磁流变抛光,磁流变电解复合抛光钛合金90 min,可使表面粗糙度从初始323 nm降低至15 nm,加工效率提高了62.5%。结论磁流变电解复合抛光工艺能够用于钛合金人工关节假体高效高质量的抛光。 展开更多
关键词 钛合金 电解 抛光 表面质量
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单晶SiC磁流变弹性抛光垫的磁控抛光性能研究
17
作者 李晖龙 路家斌 +1 位作者 胡达 雒梓源 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期64-72,共9页
将智能可控材料磁流变弹性体(MRE)作为化学机械抛光中的抛光垫,研究不同磁控参数(颗粒类型、颗粒质量分数、颗粒粒径、固化磁场强度)的MRE抛光垫对单晶SiC的磁控抛光效果,并分析MRE抛光垫的磁控材料去除机制。结果表明:相比四氧化三铁... 将智能可控材料磁流变弹性体(MRE)作为化学机械抛光中的抛光垫,研究不同磁控参数(颗粒类型、颗粒质量分数、颗粒粒径、固化磁场强度)的MRE抛光垫对单晶SiC的磁控抛光效果,并分析MRE抛光垫的磁控材料去除机制。结果表明:相比四氧化三铁磁性颗粒,羰基铁粉(CIP)磁性颗粒制备的MRE抛光垫,在抛光SiC时材料去除率(MRR)提高了52.2%;CIP质量分数越大,抛光的MRR越大,表面粗糙度越小,抛光的表面质量越好,因为CIP质量分数高时具有更大的材料模量和更多的CIP颗粒接触;不同磁性颗粒粒径的MRE抛光垫磁控抛光效果差异并不大,粒径通过颗粒的大小和接触概率影响着抛光加工的去除效果,这和表面的接触状态有关;相比各向同性MRE,施加固化磁场制备的各向异性MRE能获得更好的磁控抛光效果;在固化磁场为140 mT时制备的MRE抛光垫具有最好的抛光效果,其在抛光磁场为335 mT的条件下,可使SiC的MRR相比无磁场抛光时提升31.0%,表面粗糙度下降50.0%。MRE抛光垫磁控抛光材料的去除机制为,外加磁场增加了MRE抛光垫的机械力学性能,磨料对SiC表面具有更大的切削力和正压力,从而能够获得更大的材料去除。 展开更多
关键词 单晶SiC 弹性体抛光 抛光 材料去除率 表面粗糙度 化学机械抛光
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医用钛合金海尔贝克磁场阵列化学磁流变抛光研究
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作者 张祥雷 陈卓杰 +2 位作者 廖煜晖 周芬芬 冯铭 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期90-98,共9页
为了提高医用钛合金(TC4)抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金.利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工.通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S... 为了提高医用钛合金(TC4)抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金.利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工.通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S磁场阵列,改变羰基铁粉的活性来验证实验可行性,研究了加工间隙、主轴转速以及磨粒粒径对工件表面粗糙度以及接触角的影响规律.结果表明,海尔贝克磁场阵列比常规N-S磁场阵列有更高的磁场强度;采用本文方法抛光的医用钛合金表面粗糙度比单一纯磁流变抛光降低80%;当加工间隙为0.8mm,主轴转速为400rad/min,磨粒粒径为1µm时,可使工件表面达到光滑效果,表面粗糙度最优可达15.5 nm,同时测量出实验组钛合金表面接触角数值多数小于90°.应用该方法抛光医用钛合金可以得到超光滑表面,表面具有亲水性,符合医用钛合金标准. 展开更多
关键词 医用钛合金 表面粗糙度 接触角 化学抛光 海尔贝克场阵列
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增材成型316L磁流变抛光工艺研究
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作者 陈丙三 鲍中宇 +1 位作者 郑城 黄迪程 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期132-135,139,共5页
磁流变抛光工艺参数的确定对样件表面粗糙度有着直接的影响。通过单因素试验方法研究了在不同磁流变抛光工艺参数(主轴转速、水平工作进给速度、加工间隙)下对增材成型316L不锈钢样件表面粗糙度的影响。结果表明:随着主轴转速的增加,316... 磁流变抛光工艺参数的确定对样件表面粗糙度有着直接的影响。通过单因素试验方法研究了在不同磁流变抛光工艺参数(主轴转速、水平工作进给速度、加工间隙)下对增材成型316L不锈钢样件表面粗糙度的影响。结果表明:随着主轴转速的增加,316L不锈钢样件表面粗糙度先降低后增加;水平工作进给会在一定程度上降低永磁体磁场分布不均导致磁流变抛光垫样貌带来的影响,增加抛光轨迹均匀性,降低表面粗糙度;而加工间隙直接影响了磁流变抛光垫夹持磨粒对样件的抛光压力,从而影响抛光质量。实验最后得到最优工艺参数组合为主轴转速600r/min、水平工作进给速度0.8mm/min、加工间隙0.6mm,此时抛光后表面粗糙度值Ra为0.023μm,为所有实验中的最优值。可见,合适的工艺参数能进一步提升磁流变抛光后的表面质量。 展开更多
关键词 抛光 增材成型 表面粗糙度 工艺参数 316L不锈钢
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机械轴与虚拟轴复合的磁流变抛光 被引量:8
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作者 张韬 何建国 +2 位作者 黄文 樊炜 张云飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期286-296,共11页
传统的磁流变抛光工艺采用抛光缎带的固定位置对工件进行法向加工,由于机床转轴的行程限制,工件陡度较高区域不可达,当前基于等效磁场原理的变切触点抛光方法存在着等效磁场实现成本高,没有充分发挥机械轴与虚拟轴相结合的抛光能力等问... 传统的磁流变抛光工艺采用抛光缎带的固定位置对工件进行法向加工,由于机床转轴的行程限制,工件陡度较高区域不可达,当前基于等效磁场原理的变切触点抛光方法存在着等效磁场实现成本高,没有充分发挥机械轴与虚拟轴相结合的抛光能力等问题。本文针对这些问题提出了一种用于加工高陡度曲面元件的方法,分析了保证去除函数稳定的磁场特点,通过磁场测量实验验证了磁场的稳定范围,通过采斑实验确定了去除函数稳定的虚拟轴范围为±12°,提出了将虚拟轴与机械轴复合使用的加工方法,并基于刚体变换实现了该加工方法下的坐标解算。最后,通过增加倾角的球面件抛光实验,将球面元件95%口径的PV值收敛为0.096λ,RMS值收敛为0.012λ,实验结果表明虚拟轴和机械轴复合抛光方法具有针对高陡度曲面的修形能力。 展开更多
关键词 抛光 切触点 机械轴 虚拟轴 高陡度曲面
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