超声珩磨颤振稳定性影响因素分析

功率超声振动珩磨颤振直接影响工件的表面质量和加工精度。以超声珩磨油石为研究对象,建立了超声珩磨再生型颤振的二自由度动力学模型,获得了极限稳定条件;基于Matlab软件分别分析了主轴转速、固有频率、刚度、阻尼比、径向力系数、往复速度、超声振幅、超声频率对超声珩磨稳定性的影响规律。研究有助于抑制或避免珩磨颤振的发生。     

高强度钢超声珩磨的试验及机理研究

本文在自行研制的超声振动珩磨装置基础上对高强度钢深孔进行了超声珩磨和普通珩磨的对比试验研究，通过工件内表面粗糙度、表面形貌的分析，得出了超声珩磨明显优于普通珩磨，并提出了超声振动珩磨独特的加工机理。文中还通过实验得出了超声振动珩磨的谐振频率随负载的增大而增加的结论，这与文献［8］的结论有所不同。     

超声振动珩磨工艺参数优化的试验研究

利用自行研制的功率超声振动珩磨实验装置,对超声珩磨和普通珩磨的磨削效率进行了对比实验研究,并采用超声振动珩磨技术,对AZ91D镁合金材料进行了加工实验,以确定最佳油石参数及工艺参数。实验结果表明,超声珩磨在材料去除率和加工表面质量上均优于普通珩磨。实验获得的优化工艺参数可以满足对镁合金的实际加工需要。     

高强度钢的超声振动珩磨

针对高强度钢精密深孔加工中存在的难题,研制了一套超声振动珩磨装置。通过试验研究,对超声振动珩磨运动学进行了详细分析,给出了确定临界珩磨速度的理论公式。借助于ＳＥＭ分析了试件表面粗糙度和表面形貌,结果表明,超声振动珩磨明显优于普通珩磨。     

专用超声珩磨试验的CAT系统研制

该系统适用于超声振动珩磨试验,可以对超声振动加工的振幅、磨削区的珩磨温度和珩磨力３ 种不同特征的信号进行动态测试和快速处理。通过对数据的分析可以研究超声振动珩磨系统的局部共振特性,分析超声振动加工的加工性能,从而确定超声振动珩磨系统的设计准则。     

有色金属超声珩磨工具设计的关键技术研究

超声振动珩磨加工是实现有色金属内孔表面高精度高效率的有效方法.其关键技术是解决包括超声变幅杆的优化设计、珩磨油石配方的合理设计、有色金属材料珩磨易拉伤、珩磨油易渗入超声系统及油石磨损后不便于快捷更换等问题.针对有色金属超声珩磨在应用过程中所存在的关键问题,进行了深入的研究,并提出问题解决的方法和手段,消除了制约有色金属...     

超声珩磨装置关键工艺研究

超声珩磨的关键是超声珩磨装置的设计与制造，木文介绍了针对超声珩磨装置制造中的几个关键工艺问题进行的试验研究，明确了实际应用中应该注意的问题。     

超声珩磨钢质薄壁缸套的试验设计研究

采用纵向振动立式超声珩磨装置,分别在MB4215Z型半自动珩磨机和M4215型珩磨机上,对钢制薄壁缸套基体进行三因素、四水平正交试验,研究了超声珩磨油石的特性,包括超硬磨料、粒度、结合剂等对表面粗糙度、尺寸精度、圆度和珩磨效率等的影响及影响程度。结果表明,超声珩磨可以有效地解决钢制薄壁缸套的珩磨加工难题,为珩磨加工软钢提供了理论依据,对实际生产具有一定的指导作用。     

外圆超声珩磨加工试验研究

设计一套外圆超声珩磨装置,借助ANSYS软件对该装置的变幅杆和珩磨头进行整体动力学分析。在相同加工参数下分别采用传统的普通外圆珩磨和附加超声的外圆珩磨对SUS304不锈钢外圆柱表面进行加工试验。在试验中采用单因素变量法,分别改变工件回转速度与珩磨深度,对比外圆超声珩磨与普通外圆珩磨的加工效果,研究影响工件表面质量的主要因素。试验结果表明:珩磨深度、工件回转速度是影响表面粗糙度的主要因素,与普通外圆珩磨相比,附加超声的外圆珩磨表面粗糙度降低约10%。     

渐开线花键拉刀加工工艺优化设计

通过分析渐开线花键拉刀普通磨削弊端、超声珩磨原理,对外圆超声珩磨装置进行设计研究并与普通磨削试验进行数据对比,最终得出外圆超声珩磨加工提高了拉刀表面质量,降低了表面粗糙度,延长了拉刀使用寿命,提高了企业生产效率.     

轴向功率超声振动珩磨的运动学分析

目前,功率超声振动辅助加工技术的研究多集中于试验性分析,尽管有部分理论分析,但只是简单的介绍,尚未形成系统的理论体系.功率超声振动珩磨是功率超声振动切削在珩磨中的应用,通过在普通珩磨的基础上使油石产生功率超声振动来进行珩磨.从运动学角度对油石沿轴向的功率超声振动珩磨加工技术进行较为系统的理论研究,归纳出轴向功率超声振动珩磨的四个运动特性:1)分离特性;2)冲击特性;3)变速特性;4)往复熨压特性.为进一步的动力学研究提供了必要的支撑条件.     

功率超声谐振系统的CAE研究

谐振系统是功率超声加工的核心技术。在学习和掌握功率超声谐振系统的组成和基本原理的基础上．运用珩磨加工原理和谐振理论,开发了功率超声谐振系统的CAE系统。研究结果对超声珩磨在深孔加工方面的运用和珩磨装置的计算机辅助设计有重要的推动作用。     

粗磨粒金刚石油石超声珩磨ZrO_2陶瓷的延性特征

通过粗磨粒金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2 工程陶瓷的表面特征试验 ,分析了所产生不同结果的原因 ,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明 :随着珩磨速度的提高 ,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨 ,在所给速度范围内 ,整个表面的破碎点面积总和均大于被观察表面的 30 % ,最大的达到70 %。而超声珩磨均可获得延性切削表面 ,破碎率均不大于 10 % ,磨粒刻划的延性痕迹十分清楚     

超声振动珩磨单空化泡溃灭温度研究

为了研究超声振动珩磨作用下的空化效应,基于超声空化动力学和热力学基本定律,建立了超声振动珩磨单空化泡热力学方程;数值模拟了各珩磨参数对空化泡运动半径的影响,间接分析了各参数对单空化泡溃灭温度的影响。结果显示,珩磨参数对空化泡溃灭温度影响微弱,单空化泡的溃灭温度大约为300～1400K;在超声钻床上,以铝箔纸为试验材料进行了超声空化试验,试验结果与理论分析基本一致。     

轴向功率超声珩磨力学模型的建立及仿真

功率超声珩磨技术在发动机缸套的精密加工中能够得到较好的表面质量,其中珩磨力的大小与超声振动特点有关,是影响工件材料去除、磨削热及表面质量的重要因素之一。基于超声珩磨材料去除机理,考虑了油石表面磨粒分布规律,建立了包括材料切屑变形和磨粒与工件摩擦两种情况的超声珩磨力学模型。由力学模型仿真结果可知:功率超声珩磨磨削力与加工参数及加工过程中材料物理变化均有关,特别是材料应变率效应更加明显;在相同加工条件下,超声珩磨磨削力比普通珩磨平均降低50%以上,并且法向力与切向力比值增大,有利于材料的去除;超声振动能够减小磨粒与工件的平均动态摩擦系数,从而减小平均切向摩擦力大小,有利于提高工件表面质量;珩磨深度较主轴转速对珩磨力影响更大,当主轴转速高于620 r/min时,珩磨力开始逐渐减小。     

超声珩磨时单空化泡的动力学分析

超声振动珩磨时单空化泡动力学的分析有助于深入研究超声振动珩磨磨削机理,故以磨削液为液体介质,研究了超声振动珩磨环境下单个气泡的动力学特性。将气泡大于初始半径的运动过程看作是等温过程,而气泡小于初始半径的运动过程看作是绝热过程,在Rayleigh-Plesset方程的基础上,建立超声珩磨环境下单空化泡的动力学模型。应用4~5阶Runge-Kutta法,对单空化泡动力学模型进行了数值求解,并与传统超声空化的空化泡运动特性进行了比较。结果表明:超声珩磨的环境下,磨削区空化泡膨胀的幅值较大,但频率较慢,气泡的运动规律比较稳定。     

粗磨粒金刚石油石超声珩磨ZrO2陶瓷的延特征

通过粗磨金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2工程陶瓷的表面特性试验,分析了所产生不同结果的原因,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明：随着珩磨速度的提高,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨,在所给速度范围国内,整个表面的破碎点面积总和均大于被观察表面的30%,最大的达到70%。而超声珩磨均可获得延性切削表面,破碎率均不大于10%,磨粒刻划的延性痕迹十分清楚。     

内燃机缸套珩磨强化工艺的进展

分析研究了内燃机缸套工作表面储油结构对缸套耐磨性的影响，并将传统珩磨、平顶珩磨、自激振动加工、冲击加工微孔方法、超声振动珩磨及激光珩磨的优缺点进行了对比，表明了激光珩磨更能提高气缸套的润滑性和耐磨性，从而能显著增强发动机性能，降低污染物排放。     

超声珩磨装置的设计

介绍了超声振动珩磨声报系统的设计与制造顺序．从珩磨头与夹具配置形式、涨缩结构等方面阐述了超声珩磨装置设计的特点及适用范围．     

在线电解修锐-超声珩磨系统多场耦合机理

提出在线电解修锐(Electrolytic in process dressing,ELID)-超声珩磨系统,根据多场耦合理论对ELID-超声珩磨系统阴阳极之间电解液的液-声耦合机理进行仿真,并与超声珩磨、普通珩磨进行对比试验。仿真结果表明:ELID-超声珩磨系统电解液耦合速度增加不明显,但是局部速度变化剧烈,使得电极附近电解液更新加快,有利于加快电极双电层的反应离子传质过程,加快离子浓度更新速度,加快电极反应过程;耦合压力变化剧烈,使得电解液更新速度进一步加强;多频率仿真结果显示,超声振动频率在20~25 kHz的范围内耦合效果较好。同时指出:电解电流脉冲频率和超声振动频率保持一致时能得到较好的耦合作用。利用仿真得到的电解参数、超声参数及珩磨参数分别对ZrO2陶瓷进行ELID-超声珩磨、超声珩磨及传统珩磨试验。对比试验结果显示,ELID-超声珩磨系统、超声珩磨及传统珩磨加工精度分别为0.5μm、1.0μm和5.0μm;ELID-超声珩磨系统加工精度较传统珩磨提高9倍,较超声珩磨提高1倍;在其他条件不变的情况下,由于ELID-超声珩磨系统采用新型声学系统,使得振幅减小,因此,加工效率增加不显著。该ELID-超声珩磨系统更适于难加工材料的超精密珩磨加工。