C/SiC复合材料的制备及加工技术研究进展 被引量：10

1

作者 焦浩文 陈冰 左彬 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期19-34,共16页

碳纤维增强碳化硅陶瓷基(C/SiC)复合材料由于其强度高、硬度大、耐磨损,被广泛应用于工业、航空航天等领域,然而C/SiC复合材料难以被稳定地去除加工。本文综述C/SiC复合材料的常见制备方式及其材料的性能特点。概述C/SiC复合材料的传统... 碳纤维增强碳化硅陶瓷基(C/SiC)复合材料由于其强度高、硬度大、耐磨损,被广泛应用于工业、航空航天等领域,然而C/SiC复合材料难以被稳定地去除加工。本文综述C/SiC复合材料的常见制备方式及其材料的性能特点。概述C/SiC复合材料的传统机械加工、超声辅助加工、激光加工等加工方法,分析了各种加工方法的材料去除机理、加工精度、常见缺陷及加工过程中存在的问题。传统的机械加工需进一步优选切削刀具材料;超声辅助加工需探究超声振动的刀具与材料之间的耦合作用机制、振动作用下的材料去除机理;激光加工要进一步研究2.5维及3维C/SiC复合材料的激光加工去除机理。在这些研究的基础上进一步采用复合加工的方法,探寻C/SiC复合材料高效、精密、稳定和无损加工的可能性。 展开更多

关键词 C/SIC复合材料 制备方式 传统机械加工 超声辅助加工 激光加工

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蓝宝石超精密研磨加工研究进展 被引量：7

2

作者 万林林 戴鹏 +1 位作者 刘志坚 邓朝晖 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期115-123,共9页

为实现蓝宝石的高效低损伤研磨加工,提高蓝宝石研磨加工的成品率,对现有的蓝宝石研磨加工方法和工艺进行总结和研究。针对蓝宝石材料性能,分析蓝宝石的研磨加工特性;阐述超精密研磨技术和蓝宝石的研磨技术机理。综述蓝宝石传统游离磨料... 为实现蓝宝石的高效低损伤研磨加工,提高蓝宝石研磨加工的成品率,对现有的蓝宝石研磨加工方法和工艺进行总结和研究。针对蓝宝石材料性能,分析蓝宝石的研磨加工特性;阐述超精密研磨技术和蓝宝石的研磨技术机理。综述蓝宝石传统游离磨料研磨和固结磨料研磨的加工方法及国内外的研究进展,同时介绍双面研磨和固结软磨料的原理及其在蓝宝石研磨中的应用现状,对目前蓝宝石各种研磨加工方法的优缺点进行比较,并就这一方向的深入研究工作做展望。 展开更多

关键词 蓝宝石 游离磨料研磨 固结磨料研磨 蓝宝石研磨机理

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基于旋转声发射的非球面超精密磨削在线监测研究 被引量：3

3

作者 陈冰 李时春 +1 位作者 邓朝晖 赵清亮 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期8-13,共6页

为探索旋转声发射(AE)在线监测技术在非球面超精密磨削加工中的监测能力,以单晶硅和多光谱CVD硫化锌两种硬脆材料为研究对象,通过非球面磨削正交试验设计,基于旋转声发射传感器研究磨削加工参数对声发射信号幅值的影响规律,探索声发射... 为探索旋转声发射(AE)在线监测技术在非球面超精密磨削加工中的监测能力,以单晶硅和多光谱CVD硫化锌两种硬脆材料为研究对象,通过非球面磨削正交试验设计,基于旋转声发射传感器研究磨削加工参数对声发射信号幅值的影响规律,探索声发射与超精密磨削加工质量之间是否存在对应关系。研究表明,通过硬件滤波和增强后的声发射均方根值可实现对超精密磨削加工过程的监测,但无法实现对超精密磨削后非球面表面粗糙度的准确预测。 展开更多

关键词 超精密磨削 磨削加工参数 旋转声发射传感器 在线监测

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Ti-6Al-4V锻件与粉末冶金材料切削力研究

4

作者 孙富建 屈盛官 +1 位作者 邓朝晖 李小强 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期74-78,共5页

钛合金是典型的难加工材料,粉末冶金技术的应用能够明显减少钛合金材料的切削加工工序。对比Ti-6Al-4V锻件的切削力,研究Ti-6Al-4V粉末冶金材料切削力的波动特点及数学模型。Ti-6Al-4V粉末冶金材料的切削力不仅出现周期性的波动,而且存... 钛合金是典型的难加工材料,粉末冶金技术的应用能够明显减少钛合金材料的切削加工工序。对比Ti-6Al-4V锻件的切削力,研究Ti-6Al-4V粉末冶金材料切削力的波动特点及数学模型。Ti-6Al-4V粉末冶金材料的切削力不仅出现周期性的波动,而且存在剧烈的微波动。采用正交试验建立Ti-6Al-4V锻件和粉末冶金材料的切削力数学模型,经过检验,其模型能够准确地预测切削力的变化趋势。由两种材料的切削力数学模型得到:在切削Ti-6Al-4V锻件时,切削速度对3个方向切削力的影响最大;在切削Ti-6Al-4V粉末冶金材料时,进给量对进给抗力和主切削力的影响最大,而切深抗力受到切削速度的影响最大。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V 锻件 粉末冶金材料 切削力

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单颗磨粒磨削实验及其数值模拟的研究进展 被引量：3

5

作者 赵瑞莎 邓朝晖 +1 位作者 刘伟 李重阳 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-7,共7页

单颗磨粒磨削是研究复杂磨削机理的重要手段,本文从单颗磨粒磨削过程和磨粒形状的角度阐述了磨削基础理论;概述了国内外学者以实验研究单颗磨粒的材料去除、切削力行为;基于数值模拟,探讨了不同工艺参数对单颗磨粒磨削力、磨削温度、工... 单颗磨粒磨削是研究复杂磨削机理的重要手段,本文从单颗磨粒磨削过程和磨粒形状的角度阐述了磨削基础理论;概述了国内外学者以实验研究单颗磨粒的材料去除、切削力行为;基于数值模拟,探讨了不同工艺参数对单颗磨粒磨削力、磨削温度、工件表面质量的影响规律。最后就这一方向的深入研究工作做了展望。 展开更多

关键词 磨削 单颗磨粒 单颗磨粒实验 数值仿真

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单晶硅非球面超精密磨削砂轮的性能参数优选 被引量：4

6

作者 陈冰 李时春 +1 位作者 邓朝晖 赵清亮 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期5-10,共6页

针对轴对称单晶硅非球面超精密磨削中砂轮选择的问题,依据单晶硅红外非球面透镜的结构特性,对几种典型碟片砂轮的结构特性和磨损特性进行分析,优选圆弧形金刚石砂轮作为垂直磨削法磨削单晶硅非球面透镜用砂轮。通过磨削加工实验,研究砂... 针对轴对称单晶硅非球面超精密磨削中砂轮选择的问题,依据单晶硅红外非球面透镜的结构特性,对几种典型碟片砂轮的结构特性和磨损特性进行分析,优选圆弧形金刚石砂轮作为垂直磨削法磨削单晶硅非球面透镜用砂轮。通过磨削加工实验,研究砂轮各性能参数对非球面磨削加工质量(表面粗糙度、表面形貌、亚表层损伤厚度、面形精度)的影响,优选出D64粒度金刚石砂轮为单晶硅非球面粗磨用砂轮,浓度号为C100、截面圆弧半径为6 mm、粒度为D3的金刚石砂轮作为单晶硅非球面精磨用砂轮。 展开更多

关键词 砂轮型式 砂轮性能参数 超精密磨削 优选

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纳秒激光修整粗粒度金刚石砂轮及其磨削性能研究 被引量：5

7

作者 邓辉 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期21-25,共5页

利用脉冲光纤激光对粗粒度青铜金刚石砂轮进行切向整形与径向修锐,并用修整后的砂轮磨削硬质合金工件,对不同磨削阶段的砂轮磨损形式和磨削比、工件表面粗糙度进行研究。结果表明:经激光整形后,砂轮圆跳动和平行度误差分别由83.1、324.6... 利用脉冲光纤激光对粗粒度青铜金刚石砂轮进行切向整形与径向修锐,并用修整后的砂轮磨削硬质合金工件,对不同磨削阶段的砂轮磨损形式和磨削比、工件表面粗糙度进行研究。结果表明:经激光整形后,砂轮圆跳动和平行度误差分别由83.1、324.6μm下降至6.8、3.8μm;与用碳化硅砂轮修整相比,经激光修整后砂轮表面磨粒的脱落更少、等高性更好、出刃高度更合适;当累计磨削深度达到10、20、30 mm时,砂轮磨损形式为磨粒磨耗和脱落磨损、以磨粒磨耗磨损为主并伴有磨粒脱落和结合剂磨耗磨损、磨粒脱落和磨耗以及结合剂磨耗磨损,砂轮磨削比约为205.4、405.1、96.0,工件表面粗糙度为0.314、0.337、0.454μm。 展开更多

关键词 激光修整 金刚石砂轮 修整精度 磨削性能 表面粗糙度

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多光谱CVD硫化锌材料的磨削去除机理 被引量：3

8

作者 陈冰 焦浩文 +2 位作者 罗良 邓朝晖 赵清亮 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期90-94,共5页

为了探究红外光学材料多光谱CVD硫化锌的磨削加工去除机理,对抛光后的多光谱CVD硫化锌材料进行显微压痕和金刚石单颗粒刻划实验研究,并采用金刚石砂轮对材料进行磨削加工。实验研究表明,多光谱CVD硫化锌材料在机械去除过程中出现了弹性... 为了探究红外光学材料多光谱CVD硫化锌的磨削加工去除机理,对抛光后的多光谱CVD硫化锌材料进行显微压痕和金刚石单颗粒刻划实验研究,并采用金刚石砂轮对材料进行磨削加工。实验研究表明,多光谱CVD硫化锌材料在机械去除过程中出现了弹性和塑性变形现象,萌生的裂纹和破碎主要沿晶界、刻划方向、磨削纹理方向扩展,小的压力可抑制裂纹的萌生和扩展,采用尖头金刚石颗粒可获得破碎和裂纹更少的表面,采用垂直磨削法,磨削后形成了自中心至外缘呈周期性、散射状的磨削纹理。本研究可为多光谱CVD硫化锌红外透镜的精密、超精密加工提供技术依据。 展开更多

关键词 多光谱CVD硫化锌 压痕 刻划 磨削

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单颗磨粒磨削仿真研究进展 被引量：16

9

作者 刘伟 刘仁通 +1 位作者 邓朝晖 商圆圆 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-8,共8页

概述了传统磨削仿真的基本方法及发展过程,总结了磨粒模型和工件模型的研究现状,具体分析了有限元法、光滑流体粒子动力学法、分子动力学法以及综合仿真方法等应用于单颗磨粒磨削材料的去除机理、成屑机理、工件表面质量以及磨粒磨损等... 概述了传统磨削仿真的基本方法及发展过程,总结了磨粒模型和工件模型的研究现状,具体分析了有限元法、光滑流体粒子动力学法、分子动力学法以及综合仿真方法等应用于单颗磨粒磨削材料的去除机理、成屑机理、工件表面质量以及磨粒磨损等仿真中的研究现状,最后阐述了各类仿真方法的局限性,并提出了单颗磨粒磨削仿真进一步的发展前景。 展开更多

关键词 单颗磨粒 磨削仿真 有限元 光滑流体粒子动力学 分子动力学

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激光钎焊制备金属结合剂金刚石砂轮研究进展 被引量：12

10

作者 李时春 周振红 +1 位作者 伍俏平 邓朝晖 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期105-114,共10页

金属结合剂金刚石砂轮因其具有高强度和高硬度等特性广泛用于脆、硬、高强韧性材料的精密磨削加工中。激光钎焊制备金属结合剂金刚石砂轮是一种先进的制备工艺。在激光钎焊制备过程中金刚石磨粒、结合剂、基体三者间能够实现良好的冶金... 金属结合剂金刚石砂轮因其具有高强度和高硬度等特性广泛用于脆、硬、高强韧性材料的精密磨削加工中。激光钎焊制备金属结合剂金刚石砂轮是一种先进的制备工艺。在激光钎焊制备过程中金刚石磨粒、结合剂、基体三者间能够实现良好的冶金结合,通过工艺参数的优选能够有效避免磨粒的损伤,获得较好的钎焊结果。综述了钎料成分、钎焊界面微结构、激光工艺参数对钎焊性能的影响规律,总结出激光钎焊多层有序化砂轮的基本原理以及需要进一步研究的方向。 展开更多

关键词 激光钎焊 金属结合剂金刚石砂轮 钎料成分 界面微结构 多层有序化

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轴承钢GCr15高速外圆磨削试验研究 被引量：7

11

作者 刘伟 刘仁通 +1 位作者 邓朝晖 肖周强 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期40-44,共5页

为充分发挥轴承钢GCr15的优越性能,保证GCr15轴承等产品的加工质量和效率,开展其高速磨削研究。选用陶瓷CBN砂轮进行GCr15的高速外圆磨削正交试验,采用极差分析方法从最大未变形切屑厚度ag,max等探究砂轮线速度、工件速度和磨削深度对... 为充分发挥轴承钢GCr15的优越性能,保证GCr15轴承等产品的加工质量和效率,开展其高速磨削研究。选用陶瓷CBN砂轮进行GCr15的高速外圆磨削正交试验,采用极差分析方法从最大未变形切屑厚度ag,max等探究砂轮线速度、工件速度和磨削深度对磨削力、磨削温度、表面粗糙度、表面形貌、表面硬度以及变质层深度等加工结果的影响,并进一步分析金相组织、残余应力。结果表明,较好的GCr15磨削表面质量和较大的材料去除率可以通过较大的砂轮线速度、适当的工件速度与磨削深度来实现。 展开更多

关键词 轴承钢 GCR15 高速外圆磨削 试验研究

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磨削表面形貌建模研究进展 被引量：6

12

作者 谷倩微 邓朝晖 +2 位作者 吕黎曙 刘涛 刘伟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-10,共10页

磨削表面形貌是磨削表面完整性的重要评价指标,其对材料的使用性能和表面质量起着关键作用。本文对磨削表面形貌建模的方法、技术路线以及研究成果进行了现状分析,对磨削表面形貌建模的三类方法(经验建模法、理论建模法、有限元分析法)... 磨削表面形貌是磨削表面完整性的重要评价指标,其对材料的使用性能和表面质量起着关键作用。本文对磨削表面形貌建模的方法、技术路线以及研究成果进行了现状分析,对磨削表面形貌建模的三类方法(经验建模法、理论建模法、有限元分析法)进行了综述,对各类建模方法的原理和优缺点进行了论述,指出目前磨削表面形貌研究方向存在的问题和不足。最后,提出了磨削表面形貌建模研究的发展方向。 展开更多

关键词 磨削 表面形貌 建模方法 表面粗糙度

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单晶硅红外透镜的超精密磨削工艺参数优化

13

作者 陈冰 李时春 +1 位作者 邓朝晖 赵清亮 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期16-22,共7页

为抑制球面、非球面超精密磨削过程中产生的磨削纹路,获得高精度的磨削表面质量,建立磨削点分布方程,仿真磨削点在球面、非球面上的分布特征和磨削纹路的形成过程,提出球面、非球面磨削纹路的抑制策略。结合正交磨削加工实验,优化获得... 为抑制球面、非球面超精密磨削过程中产生的磨削纹路,获得高精度的磨削表面质量,建立磨削点分布方程,仿真磨削点在球面、非球面上的分布特征和磨削纹路的形成过程,提出球面、非球面磨削纹路的抑制策略。结合正交磨削加工实验,优化获得高精度单晶硅球面红外透镜的磨削加工参数,并通过大尺寸单晶硅球面红外透镜的超精密磨削加工实验验证磨削加工参数优化思路的合理性。结果表明：基于磨削纹路抑制策略匹配的磨削加工参数,磨削后可获得磨削表面质量及均匀性较优的球面、非球面;结合正交实验优化获得的磨削加工参数,加工的大尺寸单晶硅球面红外透镜获得纳米级表面质量。因此,基于磨削纹路抑制策略和正交实验的磨削加工参数优化思路可有效提高球面、非球面透镜的磨削表面质量。 展开更多

关键词 球面、非球面 磨削纹路 磨削加工参数 正交实验 磨削表面质量

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曲面磨削表面微观形貌建模方法研究

14

作者 胡宁 陈海锋 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期17-25,共9页

针对现有磨削表面微观形貌建模方法仅对某一类特定零件有效,提出了一种适用于空间曲面零件加工的磨削形貌建模方法。基于曲面磨削加工原理,建立砂轮坐标系与曲面零件坐标系之间的齐次变换矩阵,获得磨粒的三维运动轨迹方程。通过提出曲... 针对现有磨削表面微观形貌建模方法仅对某一类特定零件有效,提出了一种适用于空间曲面零件加工的磨削形貌建模方法。基于曲面磨削加工原理,建立砂轮坐标系与曲面零件坐标系之间的齐次变换矩阵,获得磨粒的三维运动轨迹方程。通过提出曲面区域逼近求解算法,建立曲面磨削表面微观形貌预测模型。并以展成法磨削齿轮和磨削轴承内套为例,得到两类实验与仿真结果之间的误差最大为11.338%和18.91%,验证了本文提出的预测模型的有效性与科学性。 展开更多

关键词 曲面磨削 表面微观形貌 仿真 实验

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基于粒子群算法的钛合金高速外圆磨削参数优化 被引量：5

15

作者 邓辉 邓朝晖 肖蓝湘 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期46-50,共5页

采用正交试验法研究砂轮线速度、工件转速、磨削深度对磨削后TC4钛合金表面粗糙度的影响规律,并采用粒子群算法对建立的表面粗糙度数学模型进行优化,最后用工艺试验法对优化结果进行验证。结果表明:工件表面粗糙度基本随砂轮线速度的增... 采用正交试验法研究砂轮线速度、工件转速、磨削深度对磨削后TC4钛合金表面粗糙度的影响规律,并采用粒子群算法对建立的表面粗糙度数学模型进行优化,最后用工艺试验法对优化结果进行验证。结果表明:工件表面粗糙度基本随砂轮线速度的增大而减小,随工件转速、磨削深度的增大而增加;磨削深度对表面粗糙度的影响最大,砂轮线速度次之,工件转速最小;当砂轮线速度为150 m/s、工件转速为60 r/min、磨削深度为0.005 mm时,工件表面粗糙度最小,其优化值为1.444μm,与工艺试验结果(1.468μm)的误差小于5%,表明采用粒子群算法对表面粗糙度数学模型进行优化是有效的。 展开更多

关键词 钛合金 高速外圆磨削 正交试验 粒子群算法 磨削参数优化

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