硬质合金材料微坑结构的超声加工试验研究

对硬质合金材料微坑结构的超声加工进行了试验研究,试验结果表明,选用合适的加工时间和加工参数,对难加工材料的微坑结构进行超声加工,是一种有效的加工方法.该方法加工质量高,具有很高的加工效率,有广阔的发展前景.     

数控加工缸套工作表面微坑的方法研究

提出了数控加工缸套工作表面的基本原理,在数控机床上实现对微坑加工的自动化,提高了微坑的加工效率.设计了矩阵工具头.接着在分析了微坑参数和分布的基础上,编制了微坑数控加工程序,这样可以很好地控制微坑地深度,使加工出来地微坑均匀一致.由于微坑分布和结构参数可控,且所有微坑均匀分布和相互独立,可以在缸套与活塞表面建立动压润滑.最后给出了台架实验结果,从而论证了数控加工缸套工作表面微坑的优越性.     

摩擦副表面微坑结构的微细电解加工技术研究

降低发动机的机械损失一直是研究热点,在摩擦副表面加工微坑,作为改善滑动摩擦的方法已引起了研究者的重视.提出了采用微细圆柱群电极电解加工微坑的工艺方法.以电火花反拷贝的方法制备了直径为250 μm的单排微细圆柱群电极,进行微坑的排电极电解加工工艺实验,获得了平均直径361 μm、深度7.8 μm的摩擦副表面微坑.     

微小凹坑阵列的电解转印加工试验研究

研究表明,合理的表面织构可改善活塞汽缸中摩擦副的润滑特性,提高抗磨减摩性能.试验了用电解转印法加工凹坑阵列,对加工中阴阳极之间的封闭区域建立数学模型,并进行了ANSYS电场分析.试验研究了阴极掩模胶膜厚度、加工间隙、加工电压对微坑形貌的影响,通过优化加工参数,提高了微小凹坑阵列的均匀性与微坑加工精度.采用光刻工艺制备了直径为10 μm、厚度为40 μm的阴极掩模,以此进行电解转印加工,可获得平均直径为140 μm、深度为30 μm的凹坑阵列.     

多孔金属工具阴极电解加工微坑阵列试验研究

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。     

基于电场的双层模板电解加工微坑过程模拟

双层模板电解加工技术是加工摩擦副表面阵列微坑的一种有效手段。以双层模板电解加工单个微坑为例,提出一种新的分析和处理方法对其成形规律进行模拟和分析,建立模板电解加工微坑的极间电场模型,根据电解加工成形理论,利用APDL语言进行数值分析,模拟双层模板电解加工微坑的加工过程,并给出相应的试验验证模拟结果。     

旋转超声辅助微细电火花加工系统研究

为研究超硬材料多元智能融合加工策略以及超声振动对复合刃磨和微坑织构形成及分布的影响规律,提供了实验装置支持,研发了基于效率和微坑织构驱动的旋转超声电火花加工平台数控系统。该平台采用基于工控PC的开放式数控系统,实现了旋转超声加工的自动化,探讨了数控系统的软/硬件结构、功能模块划分、数控界面设计及脉冲电源设计等关键技术。结果表明:该系统运行安全可靠。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面互相关性分析

磨粒喷射精密光整加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的光整加工新工艺.试验在M7120磨床上完成,加工试样为Ra0.4～0.6 μm的45#钢.加工表面形貌和微观几何参数用SEM和TR200表面轮廓仪测量.本文应用随机过程的互相关性对磨削加工表面和光整加工表面进行了研究.试验结果表明,试样表面从连续的方向一致的沟槽被随机不连续的微坑所代替,表面粗糙度明显得到改善.随着加工循环的增加,Ra值由0.4～0.6 μm下降到0.2 μm左右.此外,光整加工可以获得各向同性网纹交错的表面,表面轮廓的支撑长度率提高,对工件的耐磨性有利.     

基于MasterCAM的变圆角活塞避阀坑加工

活塞头部结构设计中必须加工避阀坑,以利于活塞在运动过程中存在一定的间隙。以变圆角活塞避阀坑加工为例,基于MasterCAM软件,完成其数控加工中所用各项参数的设置、工艺过程编制以及加工NC代码生成,并完成实际加工。分析变圆角活塞避阀坑加工过程中采用不同编程方式所造成的影响,最终确定了活塞变圆角避阀坑最优加工方法。     

工程陶瓷引弧微爆炸加工技术参数分析及性能特点

从系统组成、工作原理、工艺参数、技术特点等方面,介绍了一种新开发的适用于工程陶瓷材料粗加工的引弧微爆炸加工技术,分析了影响加工过程的典型工艺参数,总结了该技术的性能特点。引弧微爆炸加工系统的主要部件为专用脉冲电源及微爆炸发生器,系统工作时生成的微爆炸等离子体射流具有高温高压特性,作用于陶瓷材料表面生成一个圆形蚀坑。加工过程中的工艺参数主要包括喷嘴孔径、工作电流、工作气压、工作脉宽及工作距离。该技术具有低成本、工艺灵活、热损伤小、加工范围广及加工后表面粗糙等特点。     

电火花摇动加工微细阵列轴和孔的试验研究

针对微细阵列轴和孔的电火花加工,提出了利用数控电火花加工机床摇动功能的摇动加工微细阵列轴和孔的方法.此法是基于电火花反拷贝加工的原理,先用丝电极在薄平板(中间电极)上按要加工的阵列轴和孔间距或数倍间距加工阵列小孔(直径0.1 mm以上),然后用加工的薄平板(中间电极)作电极,电火花摇动加工微细阵列轴(电极),最后用此微细阵列电极加工阵列孔.进行了电火花摇动加工微细阵列电极试验,得到了单电极直径为50 μm、长径比为16的3×3阵列电极,并用此电极在70 μm厚的不锈钢板上加工出单孔直径为70 μm的3×3微细阵列孔.试验结果表明,电火花摇动加工方法可实现微细阵列轴和孔的加工.     

基于电火花线切割加工的微细阵列电极加工

介绍了微细阵列电板的应用情况及其电火花线切割加工的特点.以硬质合金为材料,采用电火花线切割加工方法进行了微细阵列电极的加工实验,总结出了不同加工因素对加工结果的影响规律.     

微细阵列型孔的冲压与电火花复合加工技术研究

提出一种微细冲压加工和微细电火花加工交叉结合的微细阵列型孔复合加工方法。尺寸较大的过渡型腔采用微细冲压加工，以提高加工效率和保证加工尺寸的一致性；型孔喷口的最小特征尺寸采用微细电火花逐层扫描加工得到。设计制作了专用的微小型腔冲压实验装置，从机构设计上保证加工工艺对微小型腔冲压深度的精确控制。进行了非圆截面阵列微细型孔的加工实验，验证了所提出的工艺方法的可行性和合理性。     

微细群电极的加工及其封装技术

介绍了微细群电极的应用情况,分别给出了LIGA方法、电火花超声复合反拷加工法和电火花线切割加工法制作群电极的工作原理,并对这些工艺的特点进行了归纳,给出了具有代表性的加工实例,最后介绍了微细群电极的封装技术.     

掩膜电解微坑阵列对钛合金表面疏水性能的影响

为了提高钛合金表面的疏水性能,采用润湿理论模型与多物理场耦合仿真相结合的方法,建立接触角与掩膜电解加工工艺参数之间的直接映射关系,揭示微坑阵列掩膜电解加工对表面疏水性能的作用。建立接触角与微坑阵列几何尺寸间的表面疏水理论模型,对掩膜电解加工进行多物理场耦合仿真;理论模型与仿真结果相结合,获得了接触角与掩膜电解加工工艺参数之间的直接映射关系。此外,以表面接触角为因变量,以电解质质量分数、掩膜尺寸和电解电压为自变量,进行正交试验仿真和计算,获得了最佳工艺参数组合并进行试验验证。与仿真计算相比,试验测量得到的微坑阵列直径、间距、深度、表面接触角误差分别为2.49%、6.87%、7.40%、6.01%,从而表明该方法在未经低表面能材料修饰的情况下,成功制备接触角约为141°的微坑阵列疏水表面。     

膛线电解加工阴极结构的发展

随着炮管材料变硬,膛线数目增多,线槽变深,缠角变大,机械拉削难以实现膛线的加工.因电解加工具有一次成形、阴极不损耗、生产效率高、无切削应力的优点,故逐渐采用电解加工的方法来加工膛线.介绍了固定式阴极和移动式阴极的膛线加工,重点阐述了圆柱形阴极、圆锥形阴极、组合式阴极和三面进给式移动阴极的应用.     

微细电加工应用技术研究

微细电加工要达到工业应用的目的,需兼顾加工效率和加工精度两方面的要求.以微细孔、微细三维结构的加工为目标,进行了微细孔电火花加工、三维微细结构电火花伺服扫描加工及微细电化学加工技术的研究开发.设计出微细电极的损耗补偿进给和导向机构,开发出三维微细结构的电火花伺服扫描加工工艺,研究了采用阵列微细电极的微细电化学加工方法.微细孔电火花加工可连续加工直径小至100 μm的孔.伺服扫描电火花加工可便捷地在小于1 mm2区域内加工出三维微细结构.提出的微细电化学加工技术路线拟将微细电解加工应用于阵列微细孔和三维微细结构的加工.     

铝合金吸塑模具的PRO/E数控编程与加工

论文介绍了吸塑模具的模型建立方法及数控编程与加工的过程和技巧.铝合金吸塑模具的局部型腔造型复杂,利用Pro/E的造型和阵列功能,可快速并精确地做出模具的三维模型.使用Pro/NC数控加工技术对铝合金吸塑模具进行数控编程及加工仿真,可保证NC程序准确无误,实现无试切的一次加工即得到合格的模具型腔.     

绝缘工程陶瓷的特种加工技术

针对用机械磨削方法加工绝缘工程陶瓷存在成本高、效率低和工件表面易产生微裂纹等问题，国内外学者开展了大量的研究工作，并取得了较大的研究进展。概述了绝缘工程陶瓷的激光加工、超声加工、电火花加工、等离子弧切割等特种加工技术，并对这些加工技术的原理、特点和应用状况等进行了分析评述。