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题名Macor陶瓷超声振动双刻划仿真与试验研究
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作者
张斯程
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机构
长春汽车职业技术大学交通工程学院
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第6期1204-1212,共9页
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基金
吉林省教育厅科技项目(JJKH20230811KJ)。
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文摘
为解决Macor陶瓷磨削加工时,崩边、裂纹等缺陷对工件表面质量产生严重影响的问题,采用超声双刻划工艺,对该材料的加工机理进行了研究,以期为脆硬材料加工提供新的理论依据。首先,构建了金刚石磨粒双刻划Macor陶瓷的有限元仿真模型,针对材料特性开展了属性分析与设置,以提高仿真精度;然后,设计了超声振动双划痕试验,采用不同刻划间距和超声振幅进行了综合对比测试,为全面分析Macor材料去除机制和各因素影响规律提供了验证条件;最后,通过仿真和实验对比,从微观角度研究了工件表面形貌和刻划力的变化,进而探讨了磨粒间相互作用对材料去除效果的影响。研究结果表明:第一次刻划时,划痕的深度较大,并在划痕边缘形成了较多的崩边现象;第二次刻划时,普通划痕和超声划痕的深度分别为14.3μm和10.5μm,后者更接近于理论值,表明超声振动有助于减轻划痕边缘的损伤程度;同时,随着划痕间距的增大,磨粒间的作用力逐渐减弱,当划痕间距达到90μm时,普通刻划方式下磨粒的相互作用可忽略不计。仿真与试验结果基本一致,可以验证脆硬材料的切削机理,并为其在磨削等加工中设计工艺参数提供理论参考。
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关键词
Macor陶瓷
超声振动
双划痕试验
有限元仿真
刻划力
工件表面质量
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Keywords
Macor ceramic
ultrasonic vibration
double scratch test
finite element simulation
scratching force
surface quality of workpiece
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TG580.6
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名纳米颗粒/硅胶的增材制造成型精度及多目标优化研究
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作者
佟得利
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机构
长春汽车职业技术大学交通工程学院
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第10期2010-2016,2036,共8页
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基金
国家职业教育教研教改项目(JZJG25190)
吉林省教育厅科技项目(JJKH20230811KJ)。
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文摘
针对纳米颗粒/硅胶挤出打印时易出现的成型精度差及透光率低等问题,开展了纳米颗粒/硅胶复合墨水挤出打印成型质量和多目标参数优化研究。首先,利用点击化学原理开发了气相二氧化硅(SiO_(2))纳米颗粒增强的光敏硅胶复合墨水,并对复合墨水的交联机理进行了理论分析;然后,设计了单因素试验方案,分析研究了不同纳米颗粒质量分数和打印速度对成型精度及透光率的影响,为实际工艺参数的组合及选取提供了理论参考;最后,基于帕累托算法建立了多目标优化模型,以获得最佳参数指标;同时,利用所研制的硅胶复合墨水制备了柔性传感器,并通过柔性和电导率测试验证了其物理性能及应用前景。研究结果表明:纳米颗粒/硅胶复合墨水具有非牛顿流体特性,随着二氧化硅质量分数的增加,成型精度逐渐提高,透光率则逐渐降低,二者可利用构建帕累托边界实现优化平衡;在成型精度要求不低于90%时,透光率最高为72%以上,可作为优选工艺参数组合。采用多目标优化方法制备的传感器具有采集精度高、柔性和可变形性好的特点,在工程上具有一定应用前景。
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关键词
增材制造
纳米颗粒/硅胶
挤出打印成型质量
成型精度
透光率
多目标优化
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Keywords
additive manufacturing
nanoparticles/silicone
extrusion printing molding quality
molding accuracy
light transmittance
multi-objective optimization
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TP391.7
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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