超声振动辅助电火花微孔加工研究进展 被引量：6

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作者 殷振 张鹏 +5 位作者 于大国 沈兴全 苗情 戴晨伟 张坤 李华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期53-63,共11页

超声振动辅助电火花(UVE)微孔加工作为一种特种复合加工技术,是提高难加工材料微孔加工性能的有效途径之一。在UVE微孔加工中,根据超声振动作用形式不同,可分为电极振动、工件振动和工作液振动3种微孔加工方式。电极振动的UVE微孔加工中... 超声振动辅助电火花(UVE)微孔加工作为一种特种复合加工技术,是提高难加工材料微孔加工性能的有效途径之一。在UVE微孔加工中,根据超声振动作用形式不同,可分为电极振动、工件振动和工作液振动3种微孔加工方式。电极振动的UVE微孔加工中,超声频率一般为20~40kHz,超声振幅为5μm左右,材料去除率可提高40%~60%,可加工深径比最大接近30的微孔。工件振动的UVE微孔加工中,超声频率大多小于30kHz,超声振幅小于10μm,材料去除率可提高40%左右,微孔锥度降低30%左右。工作液振动的UVE微孔加工中,超声频率一般大于40kHz,超声振幅大于5μm,材料去除率最大可提高33倍,孔壁粗糙度可达Ra0.2μm。对3种类型的UVE微孔加工的研究成果进行了总结与分析,探讨了3种类型的UVE微孔加工机理以及存在的问题,对比了3种振动类型的UVE微孔加工特点以及适用范围,并对UVE微孔加工发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 电火花加工 超声振动辅助电火花(UVE) 微孔加工 加工质量 加工机理

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钛合金微小孔的超声振动辅助电火花加工试验研究 被引量：7

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作者 张鹏 殷振 +2 位作者 戴晨伟 吴强 叶秋琴 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第12期85-90,共6页

针对普通电火花加工TC4钛合金微小孔时,加工屑排出困难、加工效率低和电极损耗严重等问题,开展了超声振动辅助电火花加工钛合金微小孔的工艺试验研究。通过改变超声振动幅值和电加工参数,以材料去除率、相对电极损耗率和孔锥度为工艺指... 针对普通电火花加工TC4钛合金微小孔时,加工屑排出困难、加工效率低和电极损耗严重等问题,开展了超声振动辅助电火花加工钛合金微小孔的工艺试验研究。通过改变超声振动幅值和电加工参数,以材料去除率、相对电极损耗率和孔锥度为工艺指标进行了单因素试验,总结了各加工参数对上述指标的影响规律。试验结果表明:在相同电参数下,采用超声电火花加工方式,较普通电火花加工方式的材料去除率提高了3~5倍,相对电极损耗率和锥度减少了50%~80%;脉冲间隔增加,非正常放电现象减少,相对电极损耗率相应减少;间隙电压应选择在90~120 V,过小不利于排屑和消电离,过大将导致孔径太大,以致尺寸精度降低。 展开更多

关键词 超声振动 TC4钛合金 微小孔 单因素试验 工艺研究

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一种基于三坐标测量机的齿形参数精密测量方法（英文） 被引量：3

3

作者 王中旺 蒋全胜 李华 《机床与液压》 北大核心 2019年第12期33-38,共6页

齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。由于齿轮传动的精度要求很高,对齿轮的参数测量就显得尤为重要。针对三坐标测量机测量齿轮误差时,仍旧只进行单项误差项目的测量,测量过程复杂,测量效率偏低等问题。提出一种无需三坐标... 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。由于齿轮传动的精度要求很高,对齿轮的参数测量就显得尤为重要。针对三坐标测量机测量齿轮误差时,仍旧只进行单项误差项目的测量,测量过程复杂,测量效率偏低等问题。提出一种无需三坐标测量机的齿轮模块就快速测量齿轮齿形参数的方法,以32-14M-40F带轮为例,通过对齿轮轮廓的精确测量,获得齿廓数据;同时从运动精度、工作平稳性、侧隙三个方面的评定指标中选择具有代表性的2个误差项目:齿圈径向跳动和齿形误差,根据各误差项目的定义,确定正确的算法。然后借助Autocad等软件,根据三坐标测量机测得的齿轮的理论轮廓数据获得齿轮齿廓并进行拟合,再计算出相应的齿轮误差。为齿轮误差的测量提供了一种全新的方法,快速、准确、操作简单、人工干预少,明显地提高了测量的精度求解。 展开更多

关键词 齿轮参数 三坐标测量机 齿形测量 轮廓分析

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旋转超声振动加工非接触电能传输系统设计研究 被引量：1

4

作者 谢鸥 李华 周莲 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期125-129,共5页

针对旋转超声振动加工中接触式超声频、大功率电能传输存在的问题,提出基于电磁耦合感应的非接触电能传输方法。理论分析了非接触松耦合变压器的参数设计,建立了以压电换能器和松耦合变压器为总负载的原边电端阻抗匹配模型。实验研究了... 针对旋转超声振动加工中接触式超声频、大功率电能传输存在的问题,提出基于电磁耦合感应的非接触电能传输方法。理论分析了非接触松耦合变压器的参数设计,建立了以压电换能器和松耦合变压器为总负载的原边电端阻抗匹配模型。实验研究了电源频率、磁芯间距对电能传输效率的影响,测试了系统工作过程中磁芯的温升变化,结果表明所设计的非接触电能传输系统能够满足旋转超声振动加工要求。 展开更多

关键词 非接触电能传输 旋转超声振动加工 松耦合变压器 阻抗匹配

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多孔金属工具阴极电解加工微坑阵列试验研究

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作者 王泽宇 张西方 +2 位作者 曾正 沈楚楚 郭典新 《电加工与模具》 2019年第2期36-41,共6页

采用多孔金属工具阴极电解加工方法,在磷青铜表面加工微坑阵列以增大超声电机摩擦副接触面的摩擦系数,试验研究了脉冲频率、脉冲占空比、加工电压和有效加工时间对微坑阵列尺寸及加工定域性的影响。结果表明:微坑阵列尺寸及加工定域性... 采用多孔金属工具阴极电解加工方法,在磷青铜表面加工微坑阵列以增大超声电机摩擦副接触面的摩擦系数,试验研究了脉冲频率、脉冲占空比、加工电压和有效加工时间对微坑阵列尺寸及加工定域性的影响。结果表明:微坑阵列尺寸及加工定域性随脉冲频率的变化而影响很小;微坑阵列加工定域性及微坑深度随脉冲占空比的增大而减小;微坑阵列尺寸随脉冲电压和有效加工时间增大而增大。在磷青铜表面加工时,高电压、短时间、低占空比、高脉冲频率参数时的加工定域性略高。 展开更多

关键词 多孔金属工具阴极 电解加工 微坑阵列

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添加Ni-Cr-B-Si的Cu基复合钎料真空钎焊金刚石界面微结构 被引量：5

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作者 卢金斌 李华 +2 位作者 刘威 钟素娟 马佳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期353-358,365,共7页

为了降低钎焊金刚石的热损伤和调控钎料性能,采用添加适量Ni-Cr-B-Si的Cu基钎料对金刚石磨粒进行真空钎焊试验。采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对金刚石焊后形貌、界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明:添加20%Ni-Cr-B-Si的CuS... 为了降低钎焊金刚石的热损伤和调控钎料性能,采用添加适量Ni-Cr-B-Si的Cu基钎料对金刚石磨粒进行真空钎焊试验。采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对金刚石焊后形貌、界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明:添加20%Ni-Cr-B-Si的CuSn混合粉能够与金刚石实现化学冶金结合,金刚石热损伤降低明显,焊后形貌完整,表面基本光滑,并在金刚石表面的不同晶面生成了不同类型和形貌的碳化物。钎料凝固过程中首先析出α-Cu枝晶,经过包晶转变和共析转变,形成了α-Cu枝晶、Cu5.6Sn、Cu3Sn、Ni3Sn和共析α-Cu。随着Ni-Cr-B-Si含量的增大,钎料的硬度在增大,当添加量为20%时,硬度达到360~400HV0.2。 展开更多

关键词 真空钎焊 金刚石 NI-CR-B-SI 碳化物 Cu基钎料

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基于综合指标的机床滚珠丝杠进给系统动态性能优化 被引量：3

7

作者 杨勇 孙群 +1 位作者 朱其新 陈盛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期404-412,共9页

建立了滚珠丝杠进给系统理论动力学模型并对其响应传函特性进行分析,构建了基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型,提出了基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法,构建面向综合指标评价的可扩缩式动态... 建立了滚珠丝杠进给系统理论动力学模型并对其响应传函特性进行分析,构建了基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型,提出了基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法,构建面向综合指标评价的可扩缩式动态性能指标评价函数,根据动态性能优化要求实时建立动态性能综合评价指标函数,通过运动路径规划定义,借助遗传优化算法,实现面向可扩缩式综合指标评价的滚珠丝杠进给驱动系统动态性能优化。通过实验测试与实例分析,验证了前述滚珠丝杠进给系统理论动力学建模、基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型、基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法的正确性。 展开更多

关键词 机床 滚珠丝杠 进给系统 动态性能 优化

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单晶硅表面微纳结构构建及其疏水性能分析（英文） 被引量：1

8

作者 丁雯钰 曹自洋 +2 位作者 汪帮富 蒋全胜 王中旺 《机床与液压》 北大核心 2019年第24期64-68,73,共6页

利用去除晶胞的方式在单晶硅100晶面的表面构建不同结构的光栅微纳结构及方柱阵列微纳结构,同时采用MD数值模拟方法,结合疏水结构模型,建立适用于光栅及方柱阵列微纳结构的结构模型,将理论接触角与仿真测量接触角对比并分析,从微观尺度... 利用去除晶胞的方式在单晶硅100晶面的表面构建不同结构的光栅微纳结构及方柱阵列微纳结构,同时采用MD数值模拟方法,结合疏水结构模型,建立适用于光栅及方柱阵列微纳结构的结构模型,将理论接触角与仿真测量接触角对比并分析,从微观尺度上验证试验结果,得出两种结构参数对表面疏水性能的影响。研究结果表明:在去除一层晶胞的前提下,方柱阵列微纳结构的接触角为131°,其疏水性能更强。而结构参数在Cassie-Baxter模型条件前提下,疏水性能随着疏水结构间的间距宽度增加而增大,随疏水结构宽度增大而减小。 展开更多

关键词 疏水性能 结构参数 微纳结构 分子动力学

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基于结构-整机性能映射模型的机床薄弱件结构优化方法 被引量：4

9

作者 杨勇 孙群 +3 位作者 沈晔湖 蔡晓童 李华 张子钺 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期420-428,共9页

提出了一种基于结构-整机性能映射模型的机床薄弱件结构优化方法。首先,通过机床动静态特性分析确定薄弱结构部件。其次,提出基于扩展常数自组织选取椭圆基函数(Elliptical basis function,EBF)的结构-动静态性能映射元模型建模方法:对... 提出了一种基于结构-整机性能映射模型的机床薄弱件结构优化方法。首先,通过机床动静态特性分析确定薄弱结构部件。其次,提出基于扩展常数自组织选取椭圆基函数(Elliptical basis function,EBF)的结构-动静态性能映射元模型建模方法:对椭圆基函数神经网络进行改进,提出基于扩展常数自组织选取的EBF建模方法,通过扩展系数的自组织选取以确定不同椭圆基函数合理的参与度与重叠性,避免所有椭圆基函数图形偏平或偏尖而影响EBF建模精度;基于改进后的椭圆基函数神经网络构建薄弱件结构-整机动静态性能映射元模型。通过实例样本数据检验得到,所构建的机床实例映射元模型计算结果与实际值之间的误差检验复相关系数均在0. 995以上,说明了该结构-整机性能映射元模型构建方法的正确性。在此基础上,根据上述薄弱件结构-整机动静态性能映射关系,以整机动静态性能为评价指标,以薄弱结构部件为优化对象,基于多目标优化算法,实现面向机床整机性能的薄弱件结构优化。 展开更多

关键词 机床 薄弱件结构 整机性能 优化

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滚珠丝杠进给系统结构模态特性对位置环增益的影响性分析

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作者 杨勇 蒋全胜 +2 位作者 刘威 沈晔湖 陈盛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1119-1127,共9页

为充分考虑滚珠丝杠结构模态特性对伺服控制器及进给驱动系统整体统态性能的影响,建立了基于特征模态的滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型,以实现在模态特性影响下求解进给系统动力学响应的同时与伺服控制系统集成;在此基础上,建立了基... 为充分考虑滚珠丝杠结构模态特性对伺服控制器及进给驱动系统整体统态性能的影响,建立了基于特征模态的滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型,以实现在模态特性影响下求解进给系统动力学响应的同时与伺服控制系统集成;在此基础上,建立了基于滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型的伺服系统位置调节回路模型,推导了系统模态频率、开环幅值响应激增值与位置环增益之间的约束关系式,进行了滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析,实现了特征模态影响下位置环增益参数的最优值估计。通过实例验证了基于状态空间的滚珠丝杠进给系统模态特性提取、滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析结果、结构特征模态影响下的位置环增益参数最优值估计的正确性。 展开更多

关键词 滚珠丝杠进给系统 机械传动 位置环增益 结构模态特性 结构柔性

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小直径砂轮超声振动磨削SiC陶瓷的表面质量研究 被引量：3

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作者 许陆昕 李华 +3 位作者 蔡晓童 周培祥 陈艺文 吴加富 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第2期67-77,共11页

用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好... 用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好。由于超声振动时的磨粒划痕交叉会使磨粒产生空切削,因而降低了其磨削力,使磨削过程更加稳定。超声振动磨削的表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随工件进给速度和磨削深度的减小而降低。且砂轮线速度、工件进给速度较小时,超声振动磨削的效果更明显。 展开更多

关键词 碳化硅陶瓷 超声振动磨削 表面形貌 表面粗糙度 磨削力

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