面向整体叶盘的新型流体磨料磨粒流加工实验研究

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作者 陈亮 李正康 +3 位作者 吴宁宁 周昊昊 刘静怡 李秀红 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期12-19,共8页

基于航空发动机整体叶盘特殊构形及使用要求,研制了一种新型高性能低成本硅橡胶基流体磨料,探究了硅橡胶基流体磨料在整体叶盘表面的加工效果,分析主要磨料参数(磨粒目数、磨料质量比和磨粒材质)对黏度及加工性能的影响。采用单因素实... 基于航空发动机整体叶盘特殊构形及使用要求,研制了一种新型高性能低成本硅橡胶基流体磨料,探究了硅橡胶基流体磨料在整体叶盘表面的加工效果,分析主要磨料参数(磨粒目数、磨料质量比和磨粒材质)对黏度及加工性能的影响。采用单因素实验分析了不同磨料参数下叶盘试件的表面粗糙度、材料去除率和表面微观形貌的变化,获得了最优磨料参数,进行了磨料污染检测,并对整体叶盘零件进行了验证实验。结果表明:新型流体磨料具有良好的流变性能及加工性能,加工效率高;采用80#的碳化硅磨粒,且硅橡胶基体与磨料质量比为1∶1.4的磨料可获得较好的加工质量,54次循环后表面粗糙度下降率在50%以上;自制的新型流体磨料能有效提高整体叶盘零件的表面完整性,不会污染叶片表面,且未破坏叶型精度,能够满足使用要求。 展开更多

关键词 整体叶盘 磨粒流加工 流体磨料 表面完整性 表面粗糙度

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不锈钢细长管内表面卧式单向旋转磨粒流加工研究

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作者 李晓璇 白小云 +3 位作者 李文辉 李秀红 刘静怡 温学杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期213-217,222,共6页

以304不锈钢细长管为研究对象,采用卧式单向旋转磨粒流加工技术对细长管内表面进行加工。基于FLUENT仿真软件,探究不同流道形状和不同粘度磨料对磨粒流加工效果的影响,设计正交实验研究工件转速、磨粒目数、磨粒浓度和加工次数对表面粗... 以304不锈钢细长管为研究对象,采用卧式单向旋转磨粒流加工技术对细长管内表面进行加工。基于FLUENT仿真软件,探究不同流道形状和不同粘度磨料对磨粒流加工效果的影响,设计正交实验研究工件转速、磨粒目数、磨粒浓度和加工次数对表面粗糙度下降率以及沿细长管长度方向加工均匀性的影响。结果表明,增加加工次数和给细长管施加旋转运动,可以提高细长管沿长度方向的加工均匀性;加工次数对细长管表面粗糙度下降率影响最大,工件转速对细长管沿长度方向的加工均匀性影响最大。经卧式单向旋转磨粒流加工后,细长管内表面的表面粗糙度由Ra 1.57μm降到Ra 0.7μm,表面粗糙度下降率达到53.2%,进出口表面粗糙度下降率差值为1.67%。 展开更多

关键词 卧式单向旋转磨粒流 不锈钢细长管 数值模拟 正交实验 表面粗糙度

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非磁性外圆表面磁性磨粒光整加工实验研究 被引量：8

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作者 赵文渊 李文辉 +2 位作者 白小云 李秀红 杨胜强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期272-277,共6页

目的对比不同类型磁性磨粒的光整加工效果,找出加工效果较优的磁性磨粒以提高非磁性外圆表面的光整加工质量。方法以6061铝合金管为研究对象,在相同条件下采用不同类型的磁性磨粒进行光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后粗... 目的对比不同类型磁性磨粒的光整加工效果,找出加工效果较优的磁性磨粒以提高非磁性外圆表面的光整加工质量。方法以6061铝合金管为研究对象,在相同条件下采用不同类型的磁性磨粒进行光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后粗糙度值的变化。使用电子天平测试试件加工前后的质量变化,得出不同类型磁性磨粒加工的材料去除率(MRR)。运用超景深显微镜观测试件加工前后的形貌变化,进一步对比不同类型磁性磨粒光整加工的效果。结果采用粘结法磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.326μm减小到0.286μm,Rz值从初始的2.34μm减小到1.95μm,MRR为0.26μm/min。采用简单混合磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.346μm减小到0.303μm,Rz值从初始的2.42μm减小到2.09μm,MRR为0.195μm/min。采用粘弹性磁性磨粒光整加工时,6 min后达到加工极限,Ra值从初始的0.332μm减小到0.146μm,Rz值从初始的2.25μm减小到1.05μm,MRR为0.651μm/min。结论与其他类型的磁性磨粒相比,采用粘弹性磁性磨粒光整加工非磁性外圆表面时,加工效果最优,试件表面质量得到大幅度提高。 展开更多

关键词 磁性磨粒光整加工 磁性磨粒 非磁性 粘弹性 表面粗糙度 外圆表面

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钻削与电火花小孔组合加工装置及实验研究 被引量：2

4

作者 王志浩 王燕青 +1 位作者 马虎亮 杨胜强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第3期132-135,141,共5页

结合当前金属基陶瓷涂层材料工件打孔时出现二次装夹带来的定位误差的问题,提出了先利用表面涂覆金刚石刀具的钻头对陶瓷层材料进行钻削加工,待其金属基材裸露之后采用电火花小孔加工金属层。为实施两种加工方法,改造实现了双主轴专用装... 结合当前金属基陶瓷涂层材料工件打孔时出现二次装夹带来的定位误差的问题,提出了先利用表面涂覆金刚石刀具的钻头对陶瓷层材料进行钻削加工,待其金属基材裸露之后采用电火花小孔加工金属层。为实施两种加工方法,改造实现了双主轴专用装置,针对金属层电火花小孔加工设计开发了半桥逆变脉冲电源,搭建了放电伺服控制系统,开发了伺服控制程序。设计了两种加工方法自动切换电路,为实现加工过程自动化提供了基础。对表面涂覆氧化锆的钛合金复合材料进行连续打孔实验,实验结果表明该组合加工方法可以实现金属基陶瓷涂层材料小孔加工,连续打孔时公差范围小于10μm。 展开更多

关键词 电火花加工 电镀金刚石钻削 组合加工 逆变式电源

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相机标定精度外界影响因素仿真及实验研究 被引量：18

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作者 陈晓燕 董志国 +1 位作者 轧刚 刘建成 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期16-20,共5页

以张正友相机标定方法为基础,分析了影响相机标定精度的主要外界因素,给出了在这些因素的影响下,标定所得相机参数的分布曲线.仿真及实验分析表明,在张正友标定方法中,相机标定板张数最好不少于20张;在相机视场范围内,当特征点为110个时... 以张正友相机标定方法为基础,分析了影响相机标定精度的主要外界因素,给出了在这些因素的影响下,标定所得相机参数的分布曲线.仿真及实验分析表明,在张正友标定方法中,相机标定板张数最好不少于20张;在相机视场范围内,当特征点为110个时,单位网格长度应控制在6～14 mm之间,此时获得的有效焦距最稳定;当棋盘网格单位长度为1o mm时,棋盘标定板上的特征点应保证在150个以内,此时主点坐标获取稳定;噪声方差与重投影点误差基本呈正比例增大.研究结果对相机标定精度的提高有一定的参考价值. 展开更多

关键词 几何光学 相机标定 标定精度 误差分析 外界因素

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薄壁片状试件贴壁式振动光饰实验研究 被引量：13

6

作者 王秀枝 杨胜强 +2 位作者 李文辉 陈玉楠 张乔云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期261-267,共7页

目的提出一种适用于中小型薄壁片状类零件提高表面质量的贴壁式振动光饰加工技术方案。方法选取球形棕刚玉磨块,HYA磨液作为加工介质,选用45~#钢、钛合金TC4(Ti-6Al-4V)、铝合金(A356)、304不锈钢4种材料,进行试件尺寸为10 mm×20 m... 目的提出一种适用于中小型薄壁片状类零件提高表面质量的贴壁式振动光饰加工技术方案。方法选取球形棕刚玉磨块,HYA磨液作为加工介质,选用45~#钢、钛合金TC4(Ti-6Al-4V)、铝合金(A356)、304不锈钢4种材料,进行试件尺寸为10 mm×20 mm×3 mm的10 mm×20 mm单面贴壁加工实验及自由式加工实验。通过对比自由式与贴壁式加工中五个不同位置加工后试件的表面粗糙度值,以确定贴壁式振动光饰加工的优势及贴壁式相对最佳加工位置。使用动态力传感器测试了对应五个不同位置处磨块对传感器(即磨块对试件)的动态力,找出不同加工位置处试件受力规律。结果初始表面粗糙度Ra值约为2.6μm的两组45~#钢试件的加工实验中,1 h时自由式加工试件Ra值仍为2.4μm,贴壁式加工试件已小于0.5μm。不同位置加工的钛合金、铝合金、不锈钢试件实验结果得出,容器底部位置是相对最佳加工位置,容器内侧中部位置其次,均明显优于其余三个位置,容器内侧上部、外侧中部和上部位置对加工效果的影响规律不明显。动态力测试结果得出,容器底部位置处磨块对传感器的平均力最大,为2.728 N,容器内侧中部、外侧中部、内侧上部、外侧上部位置依次降低,不同位置受力分布总体趋势与试件加工结果基本对应。结论贴壁式加工较自由式加工效率高,容器底部是获取试件相对最佳表面粗糙度的加工位置,试件加工效果与试件受磨块动态力的大小有直接关系。贴壁式振动光饰加工技术可应用于中小型薄壁片状类零件表面质量的提高。 展开更多

关键词 振动光饰 振动器壁 薄壁片状零件 表面粗糙度 动态力

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振动式滚磨光整加工技术的研究现状及再发展 被引量：18

7

作者 杨胜强 王秀枝 李文辉 《太原理工大学学报》 北大核心 2017年第3期385-392,共8页

振动式滚磨光整加工技术自20世纪50年代出现以来,不断得到工业应用,在去毛刺和光整加工领域具有重要的影响。介绍了振动式滚磨光整加工技术的内涵,从激振方式、夹具设计、器壁类型、隔振弹簧、卸料方式、筛分功能、介质流通和加工控制... 振动式滚磨光整加工技术自20世纪50年代出现以来,不断得到工业应用,在去毛刺和光整加工领域具有重要的影响。介绍了振动式滚磨光整加工技术的内涵,从激振方式、夹具设计、器壁类型、隔振弹簧、卸料方式、筛分功能、介质流通和加工控制等方面分析了振动式滚磨光整加工设备及特点;对振动式滚磨光整加工的理论分析与模型建立、工艺参数优化、先进测试分析方法等方面的研究进展进行了分析总结;最后对振动式滚磨光整加工的再发展进行了设备、工艺、模型及绿色集成创新等方面的展望,为振动式滚磨光整加工的应用及下一代振动式滚磨光整加工技术的研发提供了借鉴的方向。 展开更多

关键词 光整加工 振动式滚磨 表面质量 表面完整性

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结构参数对飞机冷却液流量计测量精度的影响

8

作者 冀彦哲 范世发 +2 位作者 彭勇钢 李文辉 曹毓鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期105-109,共5页

飞机冷却液流量的监测对冷却系统评估和飞机安全至关重要。结构参数对流量测量精度影响显著,利用超声波时差法进行流量测量,并在声流耦合场通过有限元法分析了不同结构参数的影响,并进行样机实验。结果表明,AF65号冷却液在DN42管径中充... 飞机冷却液流量的监测对冷却系统评估和飞机安全至关重要。结构参数对流量测量精度影响显著,利用超声波时差法进行流量测量,并在声流耦合场通过有限元法分析了不同结构参数的影响,并进行样机实验。结果表明,AF65号冷却液在DN42管径中充分发展流动时,换能器采用V型安装,且安装角度为45°,流速分布误差最小,可达到0.33%,样机实验平均误差-0.04%。所得结果将为飞机航空系统冷却液插入式超声波流量计的研发及实际应用提供理论依据。 展开更多

关键词 超声波流量计 声流耦合 结构参数 温度 测量精度

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“反L形容器”尺寸对圆柱滚子竖直振动超精滚抛效果的影响

9

作者 梁振华 李秀红 +3 位作者 王兴富 李文辉 杨胜强 梁志强 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期444-454,共11页

通过仿真及实验探究了竖直振动超精滚抛工艺中容器尺寸对圆柱滚子加工效果的影响,以“反L形容器”的角度α、尺寸d作为变量,分析了尺寸参数与滚子运动特征及表面颗粒介质力学行为间的联系。研究结果表明:随着α的增大,滚子活跃区域高度... 通过仿真及实验探究了竖直振动超精滚抛工艺中容器尺寸对圆柱滚子加工效果的影响,以“反L形容器”的角度α、尺寸d作为变量,分析了尺寸参数与滚子运动特征及表面颗粒介质力学行为间的联系。研究结果表明:随着α的增大,滚子活跃区域高度逐渐降低,轴线与水平面的偏离程度先减小后增大,外径面法向接触力先增大后减小,而切向相对速度逐渐减小;端面法向接触力先减小后增大,而切向相对速度先增大后减小;随着d的增大,滚子活跃区域高度逐渐增大,轴线与水平面的偏离程度先减小后增大,外径面法向接触力先增大后减小,端面法向接触力先减小后增大,外径面及端面切向相对速度逐渐增大。实验结果与仿真结果基本吻合。较优的容器尺寸为:α=10°,d=50 mm,加工后外径面粗糙度由0.105μm降至0.036μm,端面粗糙度由0.150μm降至0.057μm,表面轮廓相对平整,划痕基本去除。 展开更多

关键词 圆柱滚子 竖直振动 光整加工 容器尺寸 离散元法

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交叉轴三电机多谐激振抛磨设备动力学特性分析

10

作者 冀宗泽 王德龙 +3 位作者 谭渤 李秀红 李文辉 郭富敏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期60-65,73,共7页

针对当前用于大型薄壁环类零件表面光整加工的多谐激振抛磨设备运动机理及设备输入参数与设备动态响应之间的关系尚不明晰的问题,建立了交叉轴三电机驱动的单质体振动系统力学模型,采用MATLAB四阶Runge-Kutta算法验证了振动系统稳态运... 针对当前用于大型薄壁环类零件表面光整加工的多谐激振抛磨设备运动机理及设备输入参数与设备动态响应之间的关系尚不明晰的问题,建立了交叉轴三电机驱动的单质体振动系统力学模型,采用MATLAB四阶Runge-Kutta算法验证了振动系统稳态运动方程解析解的有效性,分析了振动频率、弹簧总刚度、电机安装角度、偏心块质量以及电机之间相位差的改变对振动系统动态响应的影响,并通过灵敏度分析得到不同输入参数的影响程度,对此提出针对振动系统主运动的参数控制策略。最后,实验测得的加速度信号通过Butterworth低通滤波以及傅里叶变换处理,得到了设备的实际位移响应,验证了数值分析结果的有效性。 展开更多

关键词 激振抛磨 动力学分析 动态响应 参数控制 灵敏度分析

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干式轻质异形介质的离散元仿真模型参数标定

11

作者 梁志强 李秀红 +3 位作者 王兴富 李文辉 杨胜强 梁振华 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期122-133,共12页

干式轻质异形介质是滚磨光整加工中常用的一类加工介质,其形状各异,导致离散元仿真中所使用的接触参数难以测试与标定,影响仿真模拟的准确性。以核桃壳介质为研究对象,首先通过物理试验测得核桃壳介质的几何形态、密度以及弹性/剪切模... 干式轻质异形介质是滚磨光整加工中常用的一类加工介质,其形状各异,导致离散元仿真中所使用的接触参数难以测试与标定,影响仿真模拟的准确性。以核桃壳介质为研究对象,首先通过物理试验测得核桃壳介质的几何形态、密度以及弹性/剪切模量等本征参数,其次采用自制的接触参数测量装置获得核桃壳介质与亚克力板间的静摩擦系数、滚动摩擦系数、碰撞恢复系数及核桃壳介质间的碰撞恢复系数,最后基于不同形状的特征参数,采用多维法构建出24种干式异形介质单颗粒仿真模型,并以实际堆积角为目标进行寻优,开展2因素5水平旋转正交组合仿真模拟试验,获得核桃壳介质间的静摩擦系数和滚动摩擦系数的最佳参数组合:静摩擦系数为0.829、滚动摩擦系数为0.191。采用测试及标定的本征参数和接触参数进行不同挡板抬升速度下的堆积角仿真,并与试验结果对比,最大相对误差<4%。 展开更多

关键词 离散元 核桃壳介质 参数标定 摩擦系数 堆积角

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滚抛磨块三维速度场的双相机测试方法

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作者 田春越 丁俊飞 +2 位作者 李文辉 李秀红 杨胜强 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期542-550,共9页

滚抛磨块的运动速度是影响滚磨光整加工效果的重要因素。为解决滚抛磨块流场速度测试中存在的无法直接获得速度、测试过程对流场存在干扰、只能实现单点测试等问题,提出滚抛磨块三维速度场的双相机测试方法。搭建滚抛磨块三维速度场测... 滚抛磨块的运动速度是影响滚磨光整加工效果的重要因素。为解决滚抛磨块流场速度测试中存在的无法直接获得速度、测试过程对流场存在干扰、只能实现单点测试等问题,提出滚抛磨块三维速度场的双相机测试方法。搭建滚抛磨块三维速度场测试系统,通过位移测试实验验证测试系统的准确性与稳定性,并对立式振动滚磨光整加工设备进行滚抛磨块三维速度场测试实验。结果表明:位移实验测得的位移值与实际施加的位移值基本一致,X方向位移平均误差的绝对值<0.10 mm,Z方向位移平均误差的绝对值<0.15 mm,且测得的滚抛磨块三维速度场运动规律与实际规律基本一致。 展开更多

关键词 滚磨光整加工 滚抛磨块 双相机测速 流场三维速度

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主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块作用力测试与分析 被引量：14

13

作者 陈玉楠 李文辉 +1 位作者 李秀红 王秀枝 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期33-40,共8页

在不同加工参数下,通过测试主轴式滚磨光整加工中工件受滚抛磨块作用力情况,寻找工件在加工中的受力规律并研究其加工机理,以此对理论分析和实际加工提供参考依据。改变工件安装位置发现,超过60%的位置处滚抛磨块对工件表面作用力与工... 在不同加工参数下,通过测试主轴式滚磨光整加工中工件受滚抛磨块作用力情况,寻找工件在加工中的受力规律并研究其加工机理,以此对理论分析和实际加工提供参考依据。改变工件安装位置发现,超过60%的位置处滚抛磨块对工件表面作用力与工件距滚筒中心距离或工件没入滚抛磨块深度成二次函数关系,其余均为幂函数关系,并且在正对磨块流处工件所受平均作用力最大,为其他3个方位处的4.5~8倍。同时,从摩擦因数角度分析,滚抛磨块对正对磨块流处的工件表面主要为碰撞和挤压作用,两侧处主要为刻划作用,并通过三维电控超景深显微镜观察方管加工前后的表面纹理加以论证。滚抛磨块润湿后,内外侧摩擦因数分别为0.034和0.18,远低于干燥时的0.13和0.49,说明润湿后,摩擦因数大幅减小,滚抛磨块滚动数量相对增多,尤其是内侧变化更为明显。 展开更多

关键词 主轴式 滚磨光整加工 动态力信号 作用力 加工机理

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三乙醇胺对铝合金试件滚磨光整加工作用的影响分析 被引量：8

14

作者 石慧婷 李秀红 +2 位作者 杨胜强 李永刚 高志森 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期295-301,共7页

目的探索三乙醇胺(TEA)在铝合金试件滚磨光整加工中的作用机理。方法在相同条件下,利用不同浓度三乙醇胺溶液,对铝合金表面进行滚磨光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后的表面粗糙度值的变化。采用电子天平测试试件加工前... 目的探索三乙醇胺(TEA)在铝合金试件滚磨光整加工中的作用机理。方法在相同条件下,利用不同浓度三乙醇胺溶液,对铝合金表面进行滚磨光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后的表面粗糙度值的变化。采用电子天平测试试件加工前后的质量变化,通过计算得出试件的材料去除率。采用X射线衍射仪(XRD)分析试件表面的晶格畸变。采用扫描电子显微镜(SEM)分析试件的表面形貌。采用能谱仪(EDS)分析试件表面元素的变化情况。结果在加工初期,未添加三乙醇胺时,表面粗糙度值的变化率和材料去除率最小,Ra从1.245μm减小到0.934μm,MRR为0.223 mm3/min;添加体积分数为9%的三乙醇胺时,表面粗糙度值的变化率最大,Ra从1.184μm减小到0.558μm;添加体积分数为5%的三乙醇胺时,材料去除率最大,MRR为0.445 mm3/min。晶格畸变量的最大值为0.0045,最小值为0.0008。加工后试件表面富集Si元素。结论在加工初期,三乙醇胺提高了铝合金试件的滚磨光整加工效率。在液体介质和磨块对试件的耦合作用下,固体表面活性提高,试件表面产生晶格畸变,引起机械力化学效应。Si颗粒保护了Al基,使得在加工后期的微量磨削作用减弱,材料的去除率和表面粗糙度保持相对恒定状态。 展开更多

关键词 滚磨光整加工 三乙醇胺 铝合金 液体介质 晶格畸变 机械力化学

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卧式振动式滚磨光整加工非自由状态工件的试验研究 被引量：7

15

作者 刘瑞 李文辉 +1 位作者 李秀红 王鹏 《太原理工大学学报》 北大核心 2017年第3期393-399,共7页

通过在卧式振动式滚磨光整加工X-Z平面上不同位置处进行工件加工试验和工件受力测试,从作用力的角度探究振动式滚磨光整加工机理,以指导实际加工和生产。改变工件加工位置发现,工件埋入滚抛磨块深度相同时,水平方向上各位置处工件的表... 通过在卧式振动式滚磨光整加工X-Z平面上不同位置处进行工件加工试验和工件受力测试,从作用力的角度探究振动式滚磨光整加工机理,以指导实际加工和生产。改变工件加工位置发现,工件埋入滚抛磨块深度相同时,水平方向上各位置处工件的表面粗糙度归一化值R_a~*下降速率和平均作用力均较为接近;而表面粗糙度下降速率和平均作用力受埋入深度的影响非常显著。工件位于滚抛磨块流表层时,R_a~*下降速率最高且工件所受平均作用力最大;工件位于滚抛磨块流中央位置时,R_a~*下降速率且所受平均力均达到最低值。经曲线拟合发现,R_a~*与所受平均力成二次函数关系。同时对比工件加工前后微观形貌发现,工件位于滚抛磨块流表层时,滚磨加工前的刀痕完全去除,表面均匀性一致;工件位于底层时,刀痕基本去除,但表面均匀性较差;工件位于中间位置时,刀痕得到轻微细化,仍清晰可见。 展开更多

关键词 卧式振动式滚磨光整加工 微观形貌 表面粗糙度 归一化值

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基于液体磁性磨具的相对式磁极头设计及实验研究 被引量：4

16

作者 范璐 李唯东 +1 位作者 杨胜强 刘静远 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期353-360,369,共9页

目的研究磁极头的形状和工作方式,以提高液体磁性磨具对铝合金板的加工均匀性和加工效率。方法首先对液体磁性磨具光整加工机理进行分析,并对上磁极头进行理论分析计算,据此提出三种上磁极头设计方案,同时对磁极头最佳运动方式做出阐述... 目的研究磁极头的形状和工作方式,以提高液体磁性磨具对铝合金板的加工均匀性和加工效率。方法首先对液体磁性磨具光整加工机理进行分析,并对上磁极头进行理论分析计算,据此提出三种上磁极头设计方案,同时对磁极头最佳运动方式做出阐述,然后使用Maxwell仿真软件进行磁场仿真,根据最佳方案搭建实验平台,进行光整加工实验。结果根据仿真结果确定,采用镶嵌分布瓦形永磁体的方式设计磁极头,并使上下相对布置的磁极头同步旋转,可以使磁场能量聚集在加工区域,磁感应强度最高的部位可达0.42 T,从而增强磁极头对液体磁性磨具的带动作用,提高加工效率。对铝合金平板的加工实验表明,磁极头转速越大,工件表面粗糙度值Ra下降越快,铝合金平板表面粗糙度值从0.8μm降到了0.3μm,但是当磁极头转速达到606 r/min时,其加工效果开始变差,因此加工时应根据工件表面质量要求选择适当的转速。结论使用基于液体磁性磨具的相对式磁极头对铝合金平板进行表面光整加工,可以提高加工均匀性和加工效率。 展开更多

关键词 相对式磁极头 同步旋转 瓦形永磁体 液体磁性磨具 磁感应强度 铝合金平板

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单向磨料流加工工艺特性研究 被引量：3

17

作者 侯博伟 宋桂珍 +1 位作者 李银光 程建明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第1期134-137,143,共5页

针对不能通过往复驱动流体磨料而采取单向磨料流加工工艺进行抛光的零件,首次揭示了沿着料流方向被加工孔道表面的粗糙度改善逐渐减弱的问题。分析确定从介观尺度研究单个磨粒的工作过程,采用CFD仿真,解析单向磨料流加工工艺的技术特性... 针对不能通过往复驱动流体磨料而采取单向磨料流加工工艺进行抛光的零件,首次揭示了沿着料流方向被加工孔道表面的粗糙度改善逐渐减弱的问题。分析确定从介观尺度研究单个磨粒的工作过程,采用CFD仿真,解析单向磨料流加工工艺的技术特性,包括速度、入口非稳定流动等随粘度变化的特性;使用Central Composite Design方法取值,通过仿真分析以及参数拟合,得出了预判加工孔道极限长度的判据;最后,分别用长度为80 mm、140 mm,内径为0.8 mm的不锈钢毛细管进行了实验验证,并指出必要时可增加掉头加工工序、适当减小压力或选用小粒径磨料等提高抛光质量的措施。 展开更多

关键词 AFM 单向加工 表面粗糙度 不锈钢毛细管 CFD

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基于Mindlin理论的功率超声纵弯谐振变幅器设计理论与实验研究 被引量：8

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作者 付俊帆 秦慧斌 吕明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期259-266,共8页

多种材料的阶梯环盘负载与变幅杆共同组成了功率超声纵弯谐振变幅器,在超声加工、超声处理等领域有着广泛应用。为了快速准确地对纵弯谐振变幅器进行设计,提出了一种基于Mindlin理论的变幅器设计方法。基于Mindlin理论求出了中厚环盘单... 多种材料的阶梯环盘负载与变幅杆共同组成了功率超声纵弯谐振变幅器,在超声加工、超声处理等领域有着广泛应用。为了快速准确地对纵弯谐振变幅器进行设计,提出了一种基于Mindlin理论的变幅器设计方法。基于Mindlin理论求出了中厚环盘单元的位移、转角、弯矩和剪力的解析表达式。通过振动单元间的连续条件和边界条件,建立了纵弯谐振变幅器的振动模型与频率方程。基于该振动模型,利用MATLAB/GUI开发了纵弯谐振变幅器尺寸设计软件。通过理论计算设计了纵弯谐振变幅器,并进行了有限元模态分析、阻抗分析试验和超声谐振试验。仿真与试验的结果证明,基于Mindlin理论的纵弯谐振变幅器设计方法所设计的纵弯谐振变幅器的谐振频率与设计频率相符合,具有较好的设计精度,可为变幅器设计提供参考。 展开更多

关键词 Mindlin理论 纵弯谐振 超声变幅器 阶梯环盘

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TC4钛合金微孔加工钻削力的仿真与试验研究 被引量：8

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作者 王凯旋 董志国 +1 位作者 轧刚 刘建成 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第3期124-126,130,共4页

通过对TC4钛板上钻削?0.1mm微孔的研究,建立了一种能够精确预测钻头所受钻削力的切削力模型。利用解析法分别将主切削刃和横刃离散成一系列斜角切削单元和直角切削单元;应用Deform软件,并充分考虑微细加工中特有的尺寸效应,模拟出每个... 通过对TC4钛板上钻削?0.1mm微孔的研究,建立了一种能够精确预测钻头所受钻削力的切削力模型。利用解析法分别将主切削刃和横刃离散成一系列斜角切削单元和直角切削单元;应用Deform软件,并充分考虑微细加工中特有的尺寸效应,模拟出每个单元所受的力;建立切削单元的局部坐标系与整个钻头的整体坐标系,将每个切削单元所受的力转化为整个钻头所受的力,进而求出整个钻头的轴向力与扭矩。通过多组工艺参数的仿真与实验,表明该切削力模型能够比较精确地测出微钻削过程中的钻削力。 展开更多

关键词 TC4钛合金 钻削力模型 斜角切削仿真 尺寸效应

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退火和深冷处理对7075铝合金滚磨光整加工性能的影响 被引量：1

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作者 杨林滋 李永刚 +1 位作者 何琼 朱艳强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第10期145-149,共5页

为探索冷热处理对7075铝合金试件滚磨光整加工效果的影响,对原始态、退火态和深冷态(深冷处理9 h)试样进行滚磨光整加工实验和摩擦磨损实验,记录加工过程中试件表面粗糙度值和质量等数据,采用扫描电子显微镜和超景深光学显微镜,表征试... 为探索冷热处理对7075铝合金试件滚磨光整加工效果的影响,对原始态、退火态和深冷态(深冷处理9 h)试样进行滚磨光整加工实验和摩擦磨损实验,记录加工过程中试件表面粗糙度值和质量等数据,采用扫描电子显微镜和超景深光学显微镜,表征试件的表面形貌和磨痕形貌,采用能谱仪分析磨痕表面元素的成分。结果表明,滚磨光整加工后,深冷态试样表面粗糙度下降率和材料去除率较原始态有明显提高,且表面一致性高,表面光亮度最好。摩擦磨损实验中,深冷态试件的摩擦系数波动最小,总体变化更加平稳,其磨损机制主要为粘着磨损。 展开更多

关键词 7075铝合金 退火和深冷处理 滚磨光整加工 表面形貌 摩擦磨损性能

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