响应曲面法优化超声振动辅助ELID复合内圆磨削ZTA陶瓷的边界损伤长度 被引量：6

1

作者 贾晓凤 刘玉慧 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第5期938-946,共9页

本文基于响应曲面法的Box-Behnken设计方法,开展超声振动辅助在线电解修整(ELID)复合内圆(UAEI)磨削氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷试验,建立响应面模型;结合显著性检验、试验得到的响应曲面和等高线图,研究ELID电源电压、磨削深度、轴向进... 本文基于响应曲面法的Box-Behnken设计方法,开展超声振动辅助在线电解修整(ELID)复合内圆(UAEI)磨削氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷试验,建立响应面模型;结合显著性检验、试验得到的响应曲面和等高线图,研究ELID电源电压、磨削深度、轴向进给量和砂轮转速四个工艺参数及其交互作用对边界损伤长度的影响规律;以最小边界损伤长度为优化目标,得到UAEI磨削ZTA陶瓷的最优参数组合为:EILD电源电压86.39 V,磨削深度为1.55μm,轴向进给量为81.24 mm/min,砂轮转速为2741.41 r/min,得到最优边界损伤长度理论预测值L tv为6.537μm。经过试验检验,相对误差在合理范围内,所建立的响应面模型具有较高精度,为UAEI磨削加工工艺参数的合理选择提供一定的参考。 展开更多

关键词 响应曲面法 ZTA陶瓷 超声辅助elid复合内圆磨削 边界损伤长度 试验验证

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超声振动辅助磨削CFRP复合材料薄管撕裂损伤研究 被引量：2

2

作者 康仁科 陆冰伟 +4 位作者 陈凯良 李晟超 戴晶滨 董志刚 鲍岩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期524-533,540,共11页

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)薄管超声振动辅助磨削过程中存在撕裂损伤且形成原因不明确的问题,通过对M55J和T300复合材料薄管开展超声振动辅助磨削试验,探究了超声振幅、进给量及主轴转速对磨削力和撕裂尺寸的影响规律,通过对磨削过... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)薄管超声振动辅助磨削过程中存在撕裂损伤且形成原因不明确的问题,通过对M55J和T300复合材料薄管开展超声振动辅助磨削试验,探究了超声振幅、进给量及主轴转速对磨削力和撕裂尺寸的影响规律,通过对磨削过程的受力分析和对最大未变形切屑厚度的计算,分析了撕裂位置的形成原因和撕裂尺寸的变化规律。结果表明:磨削力随超声振幅的增大而减小,随进给量的增大而增大,与主轴转速的关联性较小;撕裂易出现于CFRP薄管内壁,其长度与高度随超声振幅的增大而减小,随进给量的增大而增大,随主轴转速的增大而减小。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 薄管 超声振动辅助磨削 磨削力 撕裂

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2.5D-C/SiC复合材料超声振动辅助磨削力研究

3

作者 李德震 王书海 +3 位作者 郑凯文 陈晗 田川川 周云光 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第7期128-131,共4页

为探究2.5D-C/SiC复合材料超声振动辅助磨削去除机理和磨削力影响规律,首先通过试验分析了2.5D-C/SiC复合材料基体、纬向纤维、经向纤维和钉扎部分的去除机理;然后通过正交试验分析了磨削工艺参数(主轴转速n s、进给速度v_(w)、磨削深度... 为探究2.5D-C/SiC复合材料超声振动辅助磨削去除机理和磨削力影响规律,首先通过试验分析了2.5D-C/SiC复合材料基体、纬向纤维、经向纤维和钉扎部分的去除机理;然后通过正交试验分析了磨削工艺参数(主轴转速n s、进给速度v_(w)、磨削深度a_(p)和超声振幅A)对法向和切向磨削力的影响主次;最后通过单因素试验分析了磨削工艺参数对法向和切向磨削力的影响规律。试验结果表明,材料的去除是基体碎裂、纤维断裂、纤维拨出、界面脱粘等因素的综合作用;法向磨削力的影响主次为:a_(p)>v_(w)>n_(s)>A;切向磨削力的影响主次为:v_(w)>a_(p)>n_(s)>A;磨削力与n_(s)和A成反比,与a_(p)和v_(w)成正比。 展开更多

关键词 磨削 超声振动辅助磨削 磨削力 磨削力影响规律 2.5D-C/SiC复合材料

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陶瓷基复合材料超声振动辅助加工技术研究现状 被引量：9

4

作者 韩蕾 史振宇 +3 位作者 袭建人 杨晓涛 张成鹏 王继来 《工具技术》 北大核心 2024年第3期3-20,共18页

陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深... 陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深小孔、薄壁和复杂型面加工等领域应用日益广泛,并形成了特有的行业体系,是精密、超精密制造领域发展的重要方向。针对近年来陶瓷基复合材料的超声振动辅助加工技术的发展状况,概述了陶瓷基复合材料和超声振动系统的研究现状,系统介绍了陶瓷基复合材料加工领域超声振动辅助磨削、钻削以及旋转超声加工和微细超声加工的应用和研究现状,并对超声振动辅助加工技术的应用趋势进行了总结和展望。 展开更多

关键词 超声振动加工 陶瓷基复合材料 超声振动系统 超声振动辅助磨削 旋转超声加工

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超声辅助磨削SiC_f/SiC陶瓷基复合材料 被引量：21

5

作者 康仁科 赵凡 +2 位作者 鲍岩 朱祥龙 董志刚 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第4期85-91,共7页

针对碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)存在加工质量差、刀具磨损严重等问题,开展金刚石砂轮端面超声辅助磨削SiCf/SiC复合材料试验,对比研究超声辅助磨削和普通磨削SiCf/SiC过程中的磨削力、表面形貌及表面粗糙度,并分析其材料... 针对碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)存在加工质量差、刀具磨损严重等问题,开展金刚石砂轮端面超声辅助磨削SiCf/SiC复合材料试验,对比研究超声辅助磨削和普通磨削SiCf/SiC过程中的磨削力、表面形貌及表面粗糙度,并分析其材料去除机理.结果表明:超声辅助磨削可有效降低磨削力;超声作用能促使SiC纤维断裂,形成较短纤维而被去除,减少了纤维的折断和剥落,提高了其表面加工质量;在纵向振动端面磨削条件下,超声振幅在一定范围内有助于改善其表面加工质量,振幅过大则会导致表面冲击作用过强而使其表面质量降低. 展开更多

关键词 SICF/SIC复合材料 超声辅助磨削 材料去除机理 表面形貌

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超声振动辅助ELID磨削淬硬12Cr2Ni4A合金钢表面特性的研究 被引量：2

6

作者 向道辉 雷小飞 +3 位作者 彭培成 牛肖肖 赵波 高国富 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期333-341,共9页

目的提高淬硬12Cr2Ni4A钢的加工质量,消除工件表面残余应力。方法采用普通磨削(OG)、超声振动辅助磨削(UVAG)以及超声振动辅助ELID磨削(UVAEG)3种磨削方式,分别对淬硬12Cr2Ni4A合金钢进行加工,分析3种加工方式下被加工工件的表面粗糙度... 目的提高淬硬12Cr2Ni4A钢的加工质量,消除工件表面残余应力。方法采用普通磨削(OG)、超声振动辅助磨削(UVAG)以及超声振动辅助ELID磨削(UVAEG)3种磨削方式,分别对淬硬12Cr2Ni4A合金钢进行加工,分析3种加工方式下被加工工件的表面粗糙度以及残余应力。结果在超声振动辅助磨削、超声振动辅助ELID磨削下,工件表面粗糙度都低于普通加工,而超声振动辅助ELID磨削后的工件表面质量最高,相对普通磨削加工,超声振动辅助ELID磨削后的表面粗糙度降低了66%,相对于超声振动辅助磨削,超声振动辅助ELID磨削后,表面粗糙度降低了约41%。对工件表面进行残余应力测定发现,普通磨削加工后工件表面为残余拉应力,而超声振动辅助磨削、超声振动辅助ELID磨削后的工件表面都产生了残余压应力,超声振动辅助ELID磨削后,工件表面的残余压应力高于超声振动辅助磨削约30%。普通磨削加工中,随磨削深度的增加,残余拉应力一直变大,而超声振动辅助磨削和超声振动辅助ELID磨削的残余压应力总体呈现减小的趋势。在磨削深度达到22.5μm后,超声振动辅助磨削加工表面的残余压应力转变为残余拉应力。在超声振动辅助磨削和超声振动辅助ELID磨削后,随超声振幅的增大,表面残余压应力增大,超声振动辅助ELID磨削表面的残余压应力随占空比的增大而增大。结论超声振动辅助ELID磨削加工后,能得到更小的表面粗糙度及更大的表面残余压应力。 展开更多

关键词 超声振动辅助elid磨削 表面质量 粗糙度 残余应力

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碳纤维复合材料超声辅助磨削加工表面质量影响因素及交互作用研究 被引量：3

7

作者 邵延君 苗苗 +1 位作者 王俊元 许向川 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期515-520,共6页

碳纤维复合材料属于典型的难加工材料。为了改善超声辅助磨削加工碳纤维复合材料的表面质量,选取表面粗糙度(Ra)与磨削力(Fz)作为研究对象,主轴转速(A)、进给速度(B)、磨削深度(C)、工具粒度(D)这几个关键的工艺参数作为优化变量进行超... 碳纤维复合材料属于典型的难加工材料。为了改善超声辅助磨削加工碳纤维复合材料的表面质量,选取表面粗糙度(Ra)与磨削力(Fz)作为研究对象,主轴转速(A)、进给速度(B)、磨削深度(C)、工具粒度(D)这几个关键的工艺参数作为优化变量进行超声辅助磨削试验。结合响应面分析法,建立能够较好反映各优化变量对Ra和Fz的预测回归模型。通过方差分析和建立的响应面3D图,得出各参数及其交互作用对响应变量影响的显著性及其影响规律。借助Design Expert软件优化后得到在考虑这些交互作用下的最优工艺参数组合为:A=4500 r/min,B=8 mm/min,C=0.1 mm,D=275 um。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 超声辅助磨削 响应面分析法 交互作用

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单颗磨粒超声ELID复合磨削试验研究 被引量：1

8

作者 郑友益 尤奇 《工具技术》 北大核心 2015年第6期22-24,共3页

基于超声ELID复合磨削的运动特性建立简单的超声ELID复合磨削模型,并对砂轮表面的磨粒在内圆磨削过程中的运动特性进行了系统分析。根据磨粒的运动特点建立了单颗磨粒运动轨迹的数学表达式,并应用MATLAB软件建立了单颗磨粒运动轨迹模型... 基于超声ELID复合磨削的运动特性建立简单的超声ELID复合磨削模型,并对砂轮表面的磨粒在内圆磨削过程中的运动特性进行了系统分析。根据磨粒的运动特点建立了单颗磨粒运动轨迹的数学表达式,并应用MATLAB软件建立了单颗磨粒运动轨迹模型,重点分析了单颗磨粒运动轨迹在内圆磨削过程中对工件材料去除率及工件表面质量的影响。采用对比试验加以分析,对Zr O2陶瓷分别进行了超声ELID复合磨削和普通ELID磨削,试验结果表明超声ELID复合磨削较普通ELID磨削具有更高的加工效率和良好的表面质量。 展开更多

关键词 超声elid 复合磨削 运动轨迹

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超声辅助内圆磨削不锈钢研究 被引量：3

9

作者 王骞 杨长勇 +3 位作者 傅玉灿 徐九华 杨能阁 闫文 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2015年第5期29-33,37,共6页

针对航空发动机燃油喷嘴用材料3Cr13不锈钢进行超声辅助内圆磨削试验,并对超声辅助内圆磨削不锈钢的表面形成机理进行了初步的分析。在此基础上,研究了超声作用、主轴转速和磨粒粒度尺寸对孔表面粗糙度的影响规律。结果表明:超声振动有... 针对航空发动机燃油喷嘴用材料3Cr13不锈钢进行超声辅助内圆磨削试验,并对超声辅助内圆磨削不锈钢的表面形成机理进行了初步的分析。在此基础上,研究了超声作用、主轴转速和磨粒粒度尺寸对孔表面粗糙度的影响规律。结果表明:超声振动有助于降低不锈钢孔的加工表面粗糙度,但超声作用效果随着主轴转速的提高而减弱;不锈钢孔表面粗糙度值随着主轴转速的提高而下降;使用小粒度尺寸磨粒进行超声辅助内圆磨削不锈钢时,能明显降低加工表面粗糙度。 展开更多

关键词 超声辅助内圆磨削 燃油喷嘴 粗糙度 不锈钢

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超声辅助螺旋磨削SiCf/SiC陶瓷基复合材料 被引量：3

10

作者 张海涛 鲍岩 +3 位作者 杨峰 孙海琦 董志刚 康仁科 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第1期81-87,共7页

针对SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiC;/SiC)存在加工质量差、材料去除困难等问题,开展金刚石砂轮超声辅助螺旋磨削SiC;/SiC陶瓷基复合材料试验,研究其出口质量、孔壁形貌及孔壁表面粗糙度。结果表明:与传统制孔相比,超声辅助螺旋磨削... 针对SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiC;/SiC)存在加工质量差、材料去除困难等问题,开展金刚石砂轮超声辅助螺旋磨削SiC;/SiC陶瓷基复合材料试验,研究其出口质量、孔壁形貌及孔壁表面粗糙度。结果表明:与传统制孔相比,超声辅助螺旋磨削制孔出口处材料无大面积崩边;砂轮磨削速度方向与纤维方向的夹角θ的周期性变化导致孔壁表面形貌呈现规律性变化。当θ在0°/180°时,纤维与基体多发生脱黏现象;当θ在45°时,纤维多发生剪切断裂;当θ在90°时,纤维多发生挤压断裂;当θ在135°时,纤维既发生剪切断裂又发生挤压断裂;孔壁表面粗糙度Sa在θ为90°时最低,在θ为135°时最高。在一定范围内,表面粗糙度Sa随着超声振幅的增大而降低,最大降幅为38.7%;随着进给速度的增大而升高,最大增幅为39.3%。 展开更多

关键词 SIC /SiC陶瓷基复合材料 超声辅助螺旋磨削 孔壁质量 材料去除机理

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SiCp/Al复合材料超声振动辅助加工磨削力预测研究 被引量：1

11

作者 郑伟 周明 +2 位作者 凌丽 杨汝平 邓超 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S01期86-92,共7页

SiCp/Al复合材料机械物理性能优异,是一种典型的难加工材料。超声振动辅助磨削(UVAG)是一种将超声加工和磨削加工结合在一起的加工方法,具有减小磨削力和磨削温度、抑制砂轮堵塞等技术优势,适合中、高体分含量SiCp/Al复合材料的加工。对... SiCp/Al复合材料机械物理性能优异,是一种典型的难加工材料。超声振动辅助磨削(UVAG)是一种将超声加工和磨削加工结合在一起的加工方法,具有减小磨削力和磨削温度、抑制砂轮堵塞等技术优势,适合中、高体分含量SiCp/Al复合材料的加工。对SiCp/Al复合材料超声振动辅助加工中的磨削力进行了预测研究。侧面磨削力主要由切屑形成力、摩擦力和颗粒破碎力组成,端面磨削力主要由冲击力组成。基于超声振动辅助磨削运动学原理、格里菲斯理论和压痕理论建立了SiCp/Al复合材料超声振动辅助加工磨削力数学模型。数学模型的系数通过2组正交实验确定,最后通过实验对磨削力数学模型进行验证,结果表明磨削力实验值与理论值吻合良好,误差低于8%,可以满足工程应用需求。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 SICP/AL复合材料 磨削力 数学模型

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动态链接库在超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制系统中的应用研究 被引量：1

12

作者 徐文文 张建华 +1 位作者 闫鹏 李晨光 《电加工与模具》 2008年第B04期31-34,共4页

在超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制研究中,解决IPC与PMAC间的通讯问题对采用工业PC与PMAC的多CPU控制结构来实现开放式控制的系统而言是十分必要的。将动态链接库应用于超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制系统,采用Wind... 在超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制研究中,解决IPC与PMAC间的通讯问题对采用工业PC与PMAC的多CPU控制结构来实现开放式控制的系统而言是十分必要的。将动态链接库应用于超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制系统,采用Windows平台下的编程语言VC++6.0,调用Pcomm32应用程序通讯驱动器中动态链接库的库函数,实现IPC与PMAC间的通讯功能。对实现大型的应用控制系统来说,此法简便,具有良好的开放性和扩展性,能满足开发要求;提高了系统开发效率,节约了系统资源。 展开更多

关键词 动态链接库 超声振动辅助电火花-磨削复合加工 智能控制

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超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工放电状态检测系统 被引量：1

13

作者 李晨光 张建华 +1 位作者 闫鹏 徐文文 《电加工与模具》 2008年第3期44-46,共3页

在分析了超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工的放电状态基础上,利用电阻分压对间隙电压进行采样,并选用C8051F340芯片进行数据处理,应用芯片内部可编程电压比较器对间隙电压进行比较,然后将数据通过USB口传送给上位机。试验结果表明,检... 在分析了超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工的放电状态基础上,利用电阻分压对间隙电压进行采样,并选用C8051F340芯片进行数据处理,应用芯片内部可编程电压比较器对间隙电压进行比较,然后将数据通过USB口传送给上位机。试验结果表明,检测系统工作正常,性能良好,能满足使用要求。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工 放电状态检测 C8051F340芯片

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陶瓷基复合材料超声辅助磨削力建模的研究进展 被引量：1

14

作者 董志刚 王中旺 +2 位作者 康仁科 马浩南 鲍岩 《电加工与模具》 2023年第4期1-12,19,共13页

超声辅助磨削技术在加工陶瓷基复合材料时具有磨削力小和加工质量高、精度高、效率高等优势。磨削力是影响材料去除量、加工精度和加工质量的关键要素,准确预测磨削力对优化超声辅助磨削陶瓷基复合材料加工工艺具有重要意义。综述了超... 超声辅助磨削技术在加工陶瓷基复合材料时具有磨削力小和加工质量高、精度高、效率高等优势。磨削力是影响材料去除量、加工精度和加工质量的关键要素,准确预测磨削力对优化超声辅助磨削陶瓷基复合材料加工工艺具有重要意义。综述了超声辅助磨削加工陶瓷基复合材料的磨削力预测模型发展现状,详细介绍经验建模法、解析建模法以及有限元分析建模法三种典型磨削力建模方法并分析其优缺点,最后对磨削力的影响因素及未来研究作了讨论、总结和展望。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 超声辅助磨削 磨削力 力建模

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二维超声ELID复合平面磨削系统磨削力研究 被引量：1

15

作者 马新毅 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2017年第1期66-69,73,共5页

对硬脆材料在二维超声电解在线砂轮修整技术(electrolytic in-process dressing,ELID)复合平面磨削条件下的磨削力进行理论研究,建立超声ELID复合磨削力模型。由磨削力公式可知:磨削力除了与超声波的振幅、角频率有关外,同时还受到电流... 对硬脆材料在二维超声电解在线砂轮修整技术(electrolytic in-process dressing,ELID)复合平面磨削条件下的磨削力进行理论研究,建立超声ELID复合磨削力模型。由磨削力公式可知:磨削力除了与超声波的振幅、角频率有关外,同时还受到电流的影响,且随电流的减小,磨削力逐渐增大。在不同磨削深度与砂轮转速条件下采集磨削力,并与理论值进行对比。结果显示:理论值与实测值趋于一致;法向磨削力与切向磨削力均随着磨削深度的增大而增大,随着砂轮转速的增大而减小。 展开更多

关键词 二维超声elid复合磨削 磨削力模型 硬脆材料 镜面磨削

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SiC_(f)/SiC复合材料超声辅助磨削试验研究 被引量：2

16

作者 王学智 丛铭 +2 位作者 刘清遥 王奔 王明海 《工具技术》 北大核心 2023年第3期9-14,共6页

连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_(f)/SiC)具有密度低、模量高、强度高、耐高温和抗氧化等优点,在航空航天领域具有广阔的应用前景。针对SiC_(f)/SiC复合材料加工过程中易产生纤维断裂、翘曲和拔出等问题,采用电镀金刚石磨头对S... 连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_(f)/SiC)具有密度低、模量高、强度高、耐高温和抗氧化等优点,在航空航天领域具有广阔的应用前景。针对SiC_(f)/SiC复合材料加工过程中易产生纤维断裂、翘曲和拔出等问题,采用电镀金刚石磨头对SiC_(f)/SiC复合材料进行超声辅助磨削试验研究,测量并对比超声辅助磨削与普通磨削在不同磨削参数下磨削力和磨削力比的变化,观察加工表面质量。结果表明:超声辅助磨削能显著降低SiC_(f)/SiC的磨削力比并提升表面质量,但当磨削速度不断增加时,超声辅助加工的效果减弱并趋于普通磨削。 展开更多

关键词 SiC_(f)/SiC复合材料 陶瓷基复合材料 超声辅助磨削 表面粗糙度 材料去除机理

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陶瓷基复合材料超声辅助加工技术 被引量：8

17

作者 丁凯 苏宏华 +3 位作者 傅玉灿 崔方方 李奇林 雷卫宁 《航空制造技术》 2016年第15期42-49,56,共9页

陶瓷基复合材料具有优良的力学性能以及突出的耐高温、轻质等特性,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。但由于高硬脆性特点,陶瓷基复合材料加工难度较大。诸多研究表明,超声辅助加工技术是一种相对合适的加工方法,与普通机械加工相比... 陶瓷基复合材料具有优良的力学性能以及突出的耐高温、轻质等特性,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。但由于高硬脆性特点,陶瓷基复合材料加工难度较大。诸多研究表明,超声辅助加工技术是一种相对合适的加工方法,与普通机械加工相比可有效降低切削力、改善加工质量等。对发展较为成熟的Cf/Si C、Si Cf/Si C两种陶瓷基复合材料的超声辅助钻削/磨削加工技术研究进展进行了介绍,分析了其中存在的问题,并提出了相应的对策。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 超声辅助钻削 超声辅助磨削 加工质量评价体系 参数匹配性

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基于响应曲面法的CFRP超声振动辅助磨削工艺参数优化 被引量：7

18

作者 纪道航 陈燕 +3 位作者 郭南 梁宇红 季珺杰 汪永清 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第5期585-594,共10页

针对CFRP加工表面高质量和高效率相矛盾的问题,利用响应曲面法建立三维表面粗糙度Sa和表面损伤层深度Dd的二阶回归模型,并采用遗传算法进行多目标优化,获得小的Sa、Dd和最大的材料去除率VMRR。结果表明:Sa和Dd的回归模型显著、可靠性好... 针对CFRP加工表面高质量和高效率相矛盾的问题,利用响应曲面法建立三维表面粗糙度Sa和表面损伤层深度Dd的二阶回归模型,并采用遗传算法进行多目标优化,获得小的Sa、Dd和最大的材料去除率VMRR。结果表明:Sa和Dd的回归模型显著、可靠性好,其中进给速度vf对Sa和Dd的影响最显著,磨削深度ap、主轴转速n和超声振幅A的影响次之。响应曲面分析结果显示:n−A、vf−ap以及vf−A之间的交互作用对Sa影响显著;n−A、vf−A、vf−ap以及ap−A之间的交互作用对Dd影响显著。在Sa、Dd和VMRR权重占比分别为1/5、1/5和3/5的条件下,与中心点结果相比,优化后的Sa降低了11.01%,Dd降低了10.08%,VMRR提高了62.02%。且在优化工艺参数下的Sa和Dd的试验值与预测值的相对误差绝对值分别为8.25%和9.41%,表明预测模型准确性较高,可用于CRFP超声振动磨削的工艺参数优化和预测。 展开更多

关键词 响应曲面法 碳纤维增强复合材料 超声振动辅助磨削 多目标优化 表面完整性

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超声辅助加工中磨削热模型的建立与验证

19

作者 叶梦力 陈涛 +1 位作者 邓炎 刘树良 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第8期172-175,共4页

对超声振动辅助磨削碳纤维复合材料过程中产生的磨削热进行研究。在特定的条件下,建立了相应的磨削热传递模型并对此模型进行了有限元仿真;在相同的条件下,通过工件上布置的光纤光栅传感器测量超声振动辅助磨削碳纤维复合材料在实际加... 对超声振动辅助磨削碳纤维复合材料过程中产生的磨削热进行研究。在特定的条件下,建立了相应的磨削热传递模型并对此模型进行了有限元仿真;在相同的条件下,通过工件上布置的光纤光栅传感器测量超声振动辅助磨削碳纤维复合材料在实际加工中产生的磨削温度。对比仿真与实验结果,验证了磨削热传递模型的正确性。结果表明:磨削热传递模型可以很好地预测磨削过程中热量的传递状态,为后续优化实验参数、提高工件表面质量提供了理论依据,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 超声辅助磨削 碳纤维复合材料 磨削热 光纤光栅温度传感器 有限元仿真

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碳纤维陶瓷基复合材料的磨削加工研究进展 被引量：3

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作者 陈冰 王健 +1 位作者 焦浩文 苏飞 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期12-23,共12页

综述了磨削参数、纤维方向、不同加工方式以及其他因素对磨削力和表面质量的影响规律;总结了不同加工方式下的碳纤维陶瓷基复合材料的磨削机理;展望了碳纤维陶瓷基复合材料磨削加工的研究方向。

关键词 碳纤维陶瓷基复合材料 磨削参数 磨削力 纤维方向 超声辅助磨削 磨削机理

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