微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理研究及缺陷抑制方法

1

作者 王海航 张芷健 +4 位作者 陈明 郭国强 王晨光 明伟伟 安庆龙 《上海航天(中英文)》 2025年第1期38-47,共10页

微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级... 微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级高温合金蜂窝芯在加工过程中,极易出现毛刺、芯格变形、撕裂等缺陷问题。针对以上问题,设计了微米级高温合金蜂窝芯超声辅助磨削与铣削加工工艺。根据侧面加工时工件与刀具的几何关系,探究了高温合金蜂窝芯单双壁的切入角。基于磨削/铣削实验,掲示了微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理与缺陷形成机理。研究结果表明:侧面加工时,单双蜂窝壁的切入角度分别为60°与0°。在相同加工条件下,相比于普通砂轮磨削,铣刀切削力较小,生成的毛刺长度也较小。超声振动益于裂纹扩展,使得磨削力下降,毛刺长度减小,芯格变形与撕裂缺陷减少。以上研究为微米级高温合金蜂窝芯高效低损伤加工提供了理论基础。 展开更多

关键词 高温合金 蜂窝芯 超声磨削 铣削 加工缺陷

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纳米复相陶瓷超声磨削频率与表面质量关系的实验研究 被引量：9

2

作者 马辉 赵波 谢萍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1763-1766,共4页

基于超声刻划试验得出超声振动下单颗磨粒去除材料方式的变化,从本质上解释了超声磨削下表面质量提高的原因.超声振动作用会导致材料的磨削层表面等效硬度急剧降低,材料去除方式从脆性向塑性转变,且随频率升高现象更为明显.实验结果表明... 基于超声刻划试验得出超声振动下单颗磨粒去除材料方式的变化,从本质上解释了超声磨削下表面质量提高的原因.超声振动作用会导致材料的磨削层表面等效硬度急剧降低,材料去除方式从脆性向塑性转变,且随频率升高现象更为明显.实验结果表明,超声磨削下纳米复相陶瓷材料的表面质量高于普通磨削,且超声振动频率的升高对提高表面质量有促进作用. 展开更多

关键词 纳米复相陶瓷 超声磨削 表面质量 刻划

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超声磨削材料去除率的理论分析与试验研究 被引量：6

3

作者 赵波 陈凡 童景琳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期302-307,共6页

对纳米复相陶瓷在二维超声振动条件下的材料去除率进行了理论分析,建立了超声磨削下材料去除率的数学模型,利用MATLAB软件进行了相应的定量计算分析,表明在一定的条件下,超声磨削的材料理论去除率一般是普通磨削的5倍以上.通过去除率试... 对纳米复相陶瓷在二维超声振动条件下的材料去除率进行了理论分析,建立了超声磨削下材料去除率的数学模型,利用MATLAB软件进行了相应的定量计算分析,表明在一定的条件下,超声磨削的材料理论去除率一般是普通磨削的5倍以上.通过去除率试验发现,超声磨削的材料去除率仅是普通磨削下的1.1～4.3倍,分析了产生这种现象的原因,同时对理论与试验结果的材料去除率随磨削参数的变化趋势做了分析和比较,发现变化趋势基本一致,说明建立的数学模型具有一定的合理性. 展开更多

关键词 超声磨削 纳米复相陶瓷 材料去除率 数学模型

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多频率超声磨削工程陶瓷表面残余应力特征研究 被引量：3

4

作者 赵明利 程雪利 +1 位作者 赵波 王裕清 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期170-173,共4页

针对当前对多频率超声磨削特性的研究较为贫乏的现状,用X射线衍射法对工程陶瓷试件磨削表面的残余应力进行了测试,研究了多频率超声激励下工程陶瓷磨削表面的残余应力特征.研究表明,超声激励有助于陶瓷磨削表面产生残余压应力,在35 kHz... 针对当前对多频率超声磨削特性的研究较为贫乏的现状,用X射线衍射法对工程陶瓷试件磨削表面的残余应力进行了测试,研究了多频率超声激励下工程陶瓷磨削表面的残余应力特征.研究表明,超声激励有助于陶瓷磨削表面产生残余压应力,在35 kHz频率附近,试件表面残余压应力达到峰值;在砂轮轴向产生的残余压应力大于砂轮主切削方向的残余压应力;砂轮粒度越细,磨削后获得的表面应力越小;ZTA陶瓷较之纳米氧化锆陶瓷,磨削后其表面的残余压应力值较小. 展开更多

关键词 残余应力 工程陶瓷 超声磨削 多频率

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纤维角度对CFRP材料超声磨削性能的影响分析 被引量：2

5

作者 马付建 亓博超 +3 位作者 刘宇 杨大鹏 沙智华 张生芳 《大连交通大学学报》 CAS 2020年第3期22-27,共6页

针对碳纤维复合材料(CFRP)单层板建立宏观正交超声磨削有限元模型,研究CFRP材料超声磨削加工中,纤维角度对应力分布、磨屑形貌以及加工表面质量的影响规律.研究结果表明:在CFRP材料超声磨削加工中CFRP,纤维角度为45°时,应力值最大... 针对碳纤维复合材料(CFRP)单层板建立宏观正交超声磨削有限元模型,研究CFRP材料超声磨削加工中,纤维角度对应力分布、磨屑形貌以及加工表面质量的影响规律.研究结果表明:在CFRP材料超声磨削加工中CFRP,纤维角度为45°时,应力值最大,其次从大到小依次为0°、90°、135°;当纤维角度为0°时,磨屑形状为束状,45°的磨屑为小的条状,135°的磨屑主要为小块状,而90°纤维角度下的磨屑则为更小的块状;在纤维角度为0°时,CFRP材料超声磨削加工后表面有较少凹坑,表面质量最好,90°纤维角度表面质量较好,表面有少量的毛刺和凹坑出现,135°的较差,表面会出现凹坑和高低不平现象,而45°的最差,加工后表面有较多的毛刺及凹坑. 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 超声磨削 纤维角度 应力 磨屑形貌 表面质量

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超声磨削工程陶瓷材料方法与机理的研究 被引量：4

6

作者 苏华礼 王瑞 刘军 《煤矿机械》 北大核心 2008年第8期84-86,共3页

在超声波加工工程陶瓷的理论基础上,提出了利用超声旋转磨削加工工程陶瓷的数控加工方法,对旋转超声磨削加工的工具进行了设计,分析了材料的去除机理,并对超声旋转磨削的加工机理进行了初步地探讨。

关键词 旋转超声磨削 工程陶瓷 工具设计 数控机床

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数控超声磨削陶瓷叶片型面刀位轨迹计算 被引量：1

7

作者 丁仕燕 徐家文 干为民 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期209-212,共4页

介绍了陶瓷超声磨削加工现状,建立了平行直纹面数学模型.分析了用圆柱磨轮四轴数控超声磨削平行直纹面时原理误差,并提出减小误差的措施,计算出磨轮空间轨迹,并进行陶瓷叶片型面超声磨削加工工艺试验.试验结果表明,超声磨削加工陶瓷叶... 介绍了陶瓷超声磨削加工现状,建立了平行直纹面数学模型.分析了用圆柱磨轮四轴数控超声磨削平行直纹面时原理误差,并提出减小误差的措施,计算出磨轮空间轨迹,并进行陶瓷叶片型面超声磨削加工工艺试验.试验结果表明,超声磨削加工陶瓷叶片型面是可行的,所完成的刀位计算可有效减小原理误差. 展开更多

关键词 数控 超声磨削 陶瓷 叶片 平行直纹面

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工程陶瓷型面的超声磨削装置设计 被引量：3

8

作者 杨卫平 徐家文 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第4期5-8,共4页

以工程陶瓷三维型面的加工为例 ,介绍了超声磨削装置的结构、变幅杆及其系统设计 ,推导了用于数控加工的超声磨削装置变幅杆设计的数学模型。最后 ,在此基础上结合实际范例进行了验证 ,两者结果基本吻合 ,并在相关研究项目的设计中收到... 以工程陶瓷三维型面的加工为例 ,介绍了超声磨削装置的结构、变幅杆及其系统设计 ,推导了用于数控加工的超声磨削装置变幅杆设计的数学模型。最后 ,在此基础上结合实际范例进行了验证 ,两者结果基本吻合 ,并在相关研究项目的设计中收到了良好的效果。 展开更多

关键词 工程陶瓷 工件型面 超声磨削装置

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Al_2O_3陶瓷蠕动进给超声磨削特性试验研究

9

作者 江琴 徐家文 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期68-70,共3页

在改装成的超声磨削机床上进行了陶瓷超声磨削与普通磨削的对比试验,以揭示蠕动进给超声磨削加工的磨削特性及其材料去除机理。结果表明:当超声振动方向与磨削进给方向相同时,超声振动所引起的抛磨作用非常显著,超声磨削的表面粗糙度比... 在改装成的超声磨削机床上进行了陶瓷超声磨削与普通磨削的对比试验,以揭示蠕动进给超声磨削加工的磨削特性及其材料去除机理。结果表明:当超声振动方向与磨削进给方向相同时,超声振动所引起的抛磨作用非常显著,超声磨削的表面粗糙度比机械磨削的低;Al2O3陶瓷在一般条件下超声磨削的去除方式仍属于脆性断裂,以晶粒粉碎、穿晶断裂为主,但伴随有沿晶断裂、弹性划擦、塑性流动等现象。 展开更多

关键词 超声磨削 工程陶瓷 蠕动进给 磨削特性

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Si_(3)N_(4)陶瓷纵扭超声磨削表面残余应力及其试验研究

10

作者 闫艳燕 秦飞跃 +2 位作者 张亚飞 马千里 王晓博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期95-102,共8页

Si_(3)N_(4)陶瓷属于典型的硬脆材料,已加工表面易产生微裂纹,对陶瓷零件的使用性能影响较大。为获取高性能的Si_(3)N_(4)陶瓷零件,纵扭超声磨削被应用于其超精密加工中,为揭示纵扭超声振动磨削对Si_(3)N_(4)陶瓷零件独特的加工机理,建... Si_(3)N_(4)陶瓷属于典型的硬脆材料,已加工表面易产生微裂纹,对陶瓷零件的使用性能影响较大。为获取高性能的Si_(3)N_(4)陶瓷零件,纵扭超声磨削被应用于其超精密加工中,为揭示纵扭超声振动磨削对Si_(3)N_(4)陶瓷零件独特的加工机理,建立了纵扭超声磨削单颗磨粒切削轨迹方程及其磨削表面残余应力模型,并进行Si_(3)N_(4)陶瓷纵扭超声磨削试验验证。结果表明:相同加工工艺参数下,普通磨削Si_(3)N_(4)陶瓷表面残余应力多为拉应力,而纵扭超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷表面多为残余压应力,进而纵扭超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷亚表面损伤深度比普通磨削最大可降低38%,且其理论仿真结果与试验结果误差不超过10%,可为Si_(3)N_(4)陶瓷高性能零件的超精密加工提供新的加工方法。 展开更多

关键词 纵扭超声磨削(LTUVAG) Si_(3)N_(4)陶瓷 残余应力 压痕应力场 微裂纹

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工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力研究 被引量：8

11

作者 魏士亮 赵鸿 +1 位作者 薛开 荆君涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期976-981,共6页

为了解决由于工艺参数取值范围和实验次数有限而造成的实验结果局限性,对工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力进行了研究。在旋转超声磨削加工机理研究基础上,结合弹塑性力学和压痕断裂力学,采用动量定理和动能定理,推导了单个金刚石... 为了解决由于工艺参数取值范围和实验次数有限而造成的实验结果局限性,对工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力进行了研究。在旋转超声磨削加工机理研究基础上,结合弹塑性力学和压痕断裂力学,采用动量定理和动能定理,推导了单个金刚石端面加工和侧面加工切削力计算公式,并建立了工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力数学模型。最后通过实验对切削力数学模型进行验证,结果表明:切削力模型计算值与实验值误差低于8%,可满足工程应用,为工艺参数优化提供了依据。 展开更多

关键词 工程陶瓷 脆性域 旋转超声磨削加工 切削力 数学模型

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固结磨料超声磨削用压电换能器等效阻抗分析 被引量：5

12

作者 袁秋玲 汪炜 +2 位作者 周翟和 沈超 丁瑞翔 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第5期802-805,817,共5页

固结磨料超声磨削加工过程中,随着负载的快速变化,压电换能器必须保持快速的频率跟踪与功率匹配响应,才能满足高效精密加工需求。该文从微观角度分析了固结磨料超声磨削的材料去除过程,通过建立压电换能器的力学模型,基于力电类比,得出... 固结磨料超声磨削加工过程中,随着负载的快速变化,压电换能器必须保持快速的频率跟踪与功率匹配响应,才能满足高效精密加工需求。该文从微观角度分析了固结磨料超声磨削的材料去除过程,通过建立压电换能器的力学模型,基于力电类比,得出压电换能器的等效阻抗与负载变化关系,即换能器的负载越大,其等效阻抗越大。当采用恒压源驱动压电换能器时,当换能器的负载越大,输出功率越小;反之,负载越小,输出功率越大,换能器无法工作在最佳状态。因此,为改善加工稳定性,提高材料表面完整性,提出了压电换能器的智能化恒流激励电源驱动方案,并进行了空载和负载状况下的电源系统测试试验,为进一步展开相关加工工艺研究奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 固结磨料超声磨削 压电换能器 力电类比 等效阻抗 恒流源

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基于NSGA-Ⅱ算法优化的SiC_(p)/Al复合材料超声磨削表面评价研究 被引量：2

13

作者 郑伟 赵建设 +3 位作者 周明 袁金如 李沫 商志刚 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期199-205,共7页

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)具有优异的机械物理性能,也是一种典型的难加工材料,加工表面易产生裂纹、凹坑等缺陷,使用表面粗糙度难以有效表征评价该类材料的表面加工质量。针对SiCp/Al复合材料加工表面质量表征评价困难的现状... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)具有优异的机械物理性能,也是一种典型的难加工材料,加工表面易产生裂纹、凹坑等缺陷,使用表面粗糙度难以有效表征评价该类材料的表面加工质量。针对SiCp/Al复合材料加工表面质量表征评价困难的现状,文章提出了综合反映SiCp/Al复合材料已加工表面形貌特点的特征参数Scr的概念,并以其为优化目标,基于NSGA-Ⅱ算法对SiCp/Al复合材料超声振动磨削加工进行了工艺参数优化,获得了优化工艺参数组合为主轴转速n=15000 rpm、进给速度vf=5 mm/min、磨削深度ap=15μm、超声振幅A=5μm。对工艺参数优化方法的有效性进行了实验验证,结果表明,采用优化后的工艺参数提高了SiCp/Al复合材料的加工表面质量,特征粗糙度能够有效表征SiCp/Al复合材料的加工表面质量。 展开更多

关键词 超声磨削 表面缺陷 SICP/AL复合材料 特征粗糙度 NSGA-Ⅱ

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SiCp/Al复合材料超声磨削表面缺陷形成机理仿真研究 被引量：5

14

作者 郑伟 刘岭 +3 位作者 张群 赵建设 崔国星 王其 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期793-800,共8页

对SiCp/Al复合材料超声磨削表面缺陷形成机理进行了仿真研究。研究结果表明,碳化硅颗粒的去除形式主要包括翻滚压入、破碎断裂和脱粘拔出3种。由于金刚石磨粒的推挤下压作用,碳化硅颗粒会出现应力集中现象,并由于与金刚石磨粒的相对位... 对SiCp/Al复合材料超声磨削表面缺陷形成机理进行了仿真研究。研究结果表明,碳化硅颗粒的去除形式主要包括翻滚压入、破碎断裂和脱粘拔出3种。由于金刚石磨粒的推挤下压作用,碳化硅颗粒会出现应力集中现象,并由于与金刚石磨粒的相对位置不同而出现翻滚压入、局部破碎断裂、完全破碎断裂和脱粘拔出现象。碳化硅颗粒的破碎断裂和脱粘拔出形成的凹坑是加工表面的主要缺陷形式。超声振动作用使得碳化硅颗粒更易以小切屑或塑性的方式去除。同时,超声振动作用有利于排屑,从而改善提高了已加工表面质量。仿真结果与实验结果吻合良好。 展开更多

关键词 超声磨削 表面缺陷 SICP/AL复合材料 仿真 凹坑

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超声磨削表面三维形貌建模与试验研究 被引量：9

15

作者 李虎 陆忠东 《电子科技》 2018年第3期56-60,共5页

为了研究超声磨削的工件三维形貌,建立了砂轮表面三维形貌,通过对超声磨削磨粒运动轨迹分析,建立了磨粒在工件表面的切削过程模型。提出了大量随机分布磨粒切削工件路径的离散算法和最小高度值包络曲面提取算法,实现了超声磨削表面三维... 为了研究超声磨削的工件三维形貌,建立了砂轮表面三维形貌,通过对超声磨削磨粒运动轨迹分析,建立了磨粒在工件表面的切削过程模型。提出了大量随机分布磨粒切削工件路径的离散算法和最小高度值包络曲面提取算法,实现了超声磨削表面三维形貌的建立。进行超声磨削试验,结果表明:该模型能有效预测超声磨削的表面形貌,为超声磨削的工艺优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 磨粒运动轨迹 切削过程模型 超声磨削 表面三维形貌 试验研究

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超声磨削表面残余应力工艺实验与回归分析 被引量：2

16

作者 何玉辉 周剑杰 +3 位作者 周群 唐楚 万荣桥 唐进元 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期612-617,共6页

为了探索超声磨削的工艺特性,研制了轴向超声磨削加工实验装置,对45钢进行实验研究,采用i XRD便携式高速残余应力分析仪测量磨削表面残余应力,从实验角度分析磨削工艺参数对残余应力的影响,建立了残余应力关于磨削深度、超声振幅和砂轮... 为了探索超声磨削的工艺特性,研制了轴向超声磨削加工实验装置,对45钢进行实验研究,采用i XRD便携式高速残余应力分析仪测量磨削表面残余应力,从实验角度分析磨削工艺参数对残余应力的影响,建立了残余应力关于磨削深度、超声振幅和砂轮线速度的回归方程,并用该方程预测表面残余应力.研究结果表明:普通磨削和超声磨削均在试件表面产生残余压应力,且轴向方向的残余压应力显著大于磨削方向的残余压应力;磨削深度和超声振幅能够增大残余压应力,砂轮线速度的增加会降低残余压应力;预测值与实验值的最大相对误差不超过5%,验证了该模型能有效预测超声磨削加工表面残余应力. 展开更多

关键词 残余应力 超声振动磨削 回归分析 预测模型

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旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷用金刚石磨具磨损行为研究

17

作者 魏士亮 皮久 +1 位作者 张涛 李文知 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期10-17,共8页

热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷材料常应用于航天飞行器中关键耐高温零部件,但由于高硬度和低断裂韧性,其加工效率和加工表面质量难以满足制造需求。为了提高热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷旋转超声磨削加工质量,减小由于金刚石磨具磨损带来的加工误... 热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷材料常应用于航天飞行器中关键耐高温零部件,但由于高硬度和低断裂韧性,其加工效率和加工表面质量难以满足制造需求。为了提高热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷旋转超声磨削加工质量,减小由于金刚石磨具磨损带来的加工误差,开展了磨具磨损行为研究。基于热压烧结Si_(3)N_(4)陶瓷旋转超声磨削加工实验,分析了金刚石磨具磨损形式;基于回归分析建立了金刚石磨具磨损量数学模型,揭示了加工参数及磨具参数与金刚石磨具磨损量间映射关系;并研究了磨损形式与磨具磨损量及加工表面粗糙度影响规律。结果表明:磨粒磨耗是旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷用金刚石磨具最主要磨损形式,比例超过50%;主轴转速和磨粒粒度对磨具磨损量影响最为显著;且磨损量较小时,加工表面粗糙度值反而增加。以上研究可为提高旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷加工精度和加工质量提供指导。 展开更多

关键词 旋转超声磨削 金刚石磨具 磨损形式 磨损量 回归分析 表面粗糙度 SI3N4陶瓷

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超声磨削系统中非接触电能传输特性对声学系统的影响 被引量：1

18

作者 周莲 李华 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2019年第2期75-80,共6页

为解决超声磨削系统中电信号传输问题,根据电磁感应原理,设计了非接触电能传输装置。结合理论计算和实验分析,研究了磁间间隙、径向偏移对传输效率、超声加工声学系统特性的影响。实验结果表明:磁间间隙对声学系统影响较大,当磁间间隙在... 为解决超声磨削系统中电信号传输问题,根据电磁感应原理,设计了非接触电能传输装置。结合理论计算和实验分析,研究了磁间间隙、径向偏移对传输效率、超声加工声学系统特性的影响。实验结果表明:磁间间隙对声学系统影响较大,当磁间间隙在0.4mm以内,径向偏移在0~6mm以内超声磨削系统的性能参数都比较稳定。 展开更多

关键词 超声磨削系统 非接触电能传输 声学系统

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Si_3N_4陶瓷旋转超声磨削加工中脆性域材料去除率研究

19

作者 林凯 李永学 +2 位作者 王刚 刘红 魏士亮 《航天制造技术》 2018年第6期26-30,共5页

针对旋转超声磨削加工中脆性域材料去除,将磨粒简化为正四棱锥压头形状建立了加工过程中材料去除率模型,综合考虑了刀具旋转超声振动运动、刀具进给运动、刀具侧面加工和刀具底端面压痕断裂去除等因素。通过实验证明脆性域加工材料去除... 针对旋转超声磨削加工中脆性域材料去除,将磨粒简化为正四棱锥压头形状建立了加工过程中材料去除率模型,综合考虑了刀具旋转超声振动运动、刀具进给运动、刀具侧面加工和刀具底端面压痕断裂去除等因素。通过实验证明脆性域加工材料去除率理论计算值与实验结果值误差小于8%,为进一步研究材料去除率影响规律奠定了理论基础。 展开更多

关键词 旋转超声磨削加工 材料去除率 脆性域 SI3N4陶瓷

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C/C复合材料超声辅助磨削孔加工质量控制研究 被引量：1

20

作者 马超 李颂华 +4 位作者 夏忠贤 范永中 杨闯 孙健 邓俊杰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第15期109-119,共11页

为提高C/C复合材料孔加工出口边缘表面质量,以孔出口损伤因子S_(d)值(孔出口端面损伤面积与加工后理想孔面积之比)作为孔出口质量评价指标,利用单因素及正交试验方法优化磨削工艺参数,分析孔出口边缘磨削机理并提出孔出口损伤抑制策略... 为提高C/C复合材料孔加工出口边缘表面质量,以孔出口损伤因子S_(d)值(孔出口端面损伤面积与加工后理想孔面积之比)作为孔出口质量评价指标,利用单因素及正交试验方法优化磨削工艺参数,分析孔出口边缘磨削机理并提出孔出口损伤抑制策略。结果表明,当主轴转速为12000~14000 r/min,进给速度为5~7 mm/min,超声波振幅为8~9μm时,可将S_(d)值控制在4.723×10^(-3)以内。采用孔损伤抑制策略后,S_(d)值可进一步降低61.6%。此外,C/C复合材料在超声辅助磨削加工下的S_(d)值随主轴转速和超声波振幅的增加先减小后增大,随进给速度的增加逐渐增大;在保证进给速度最优时,适当提高主轴转速及超声波振幅有助于改善孔出口表面质量,并可提高加工效率。采用在临近孔出口时降低进给速度、使用刀具侧壁对孔出口进行光磨及在工件下方加设辅助支撑的策略可进一步降低孔出口损伤。 展开更多

关键词 C/C复合材料 超声磨削 孔出口损伤 质量控制 损伤因子 正交试验

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