端面滚压和内孔滚压工具

利用金属材料塑性好而对工件表面进行滚压加工,使工件表面产生塑性变形,从而降低表面粗糙度。因这种滚压加工具有加工效率高、能提高工件表面硬度的优点,所以常被采用。这里介绍两种液压工具,可用在车床上对端面、内孔进行滚压加工。端面滚压装置如图1所示,滚压时,将装置装于刀架上,用螺母9调节弹簧5的伸缩来调节滚压压力的大小,旋转盖帽3时要保证钢球1的自由旋转,然后用螺母4锁紧。若钢球1的表面粗糙度Ra达0.0125μm,对铝制工件端面的滚压时,可获得表面粗糙度Ra0.04μm。     

基于液氮低温冷却的钛合金铣削技术研究

针对钛合金难加工特性导致的切削力大、切削温度高和刀具寿命低等问题,通过研制与数控加工机床集成应用的液氮冷却施加装置,进行液氮低温冷却条件下钛合金铣削试验研究,测试干切削、切削液浇注、微量润滑和液氮冷却方式下铣削钛合金的切削力、表面粗糙度进行对比分析,并且进行了不同加工刀轨条件下冷却方式对刀具失效形式影响的试验研究,研究结果表明:在切削速度120 m/min的情况下,液氮低温冷却方式有利于减小切削力和表面粗糙度,而且能够有效抑制刀具崩刃的产生,比切削液浇注的方式能更有效地提高刀具寿命。     

冰粒射流抛光技术的发展与研究现状

冰粒射流抛光技术是一种新型抛光技术,其基本原理是以冰粒替代传统磨料,在高速流体的带动下高速冰粒流撞击工件表面,实现对工件表面加工的目的。冰粒射流抛光以无污染、对工件表面损伤小、加工完成后无残留、无需后处理等优点在加工及清洗方面得到了广泛应用。本文从冰粒射流抛光技术的理论基础及其关键技术等方面探究冰粒射流抛光技术的发展及研究现状,并探讨其未来发展方向。     

低温绝热储运容器气液平衡与安全泄放关系的探讨

根据密闭容器内低温液体气液两相的平衡关系 ,讨论了低温绝热储运容器在储运液氮、液氧、液氩介质的过程中 ,低温液体升温、膨胀、满溢的问题 ,提出了设置低压满溢安全泄放装置的设计方案 ,使低温绝热储运容器的设计更合理、使用更安全。     

收发同轴脉冲激光引信在水雾中的后向散射偏振特性

考虑激光引信的探测性能易受大气气溶胶的散射作用和吸收作用的影响,本文基于Mie散射理论,采用Monte Carlo方法模拟了脉冲激光在水雾中的后向散射偏振特性。对1~10μm的19种粒径的水雾进行仿真,获得了典型波长和水雾粒径下激光后向散射的平均偏振对比度。建立了收发同轴脉冲激光在水雾下的后向散射偏振特性实验系统,通过改变超声波加湿器的浓度,得到了5种典型粒径的模拟水雾粒子,并对其进行了实验。研究结果表明:当水雾粒径在1~10μm时,激光后向散射的平均偏振对比度为0.30~0.65,实验结果与仿真结果具有较好的一致性。得到的结果证明了激光后向散射理论模型和Monte Carlo仿真的正确性,为激光引信的抗水雾干扰研究提供了理论支撑。     

液氮在压装零件中的应用

低温(深冷)过盈联接装配的应用是改善装配过程的先进方法之一。如被联接的零件上镶有防腐层时,只有使用冷却法,因为加热零件是不可能的。 用冷却法压装零件与其他压装法相比有许多优点:具有高的联接强度;不存在被联接表面在机械压入时产生的局部裂纹;没有因为加热出现的不良热变形和显微组织的改变。还有高的生产率和经济性。我们用液氮来获得低温的。 液氮是贮在额定容积为0.5m3的贮存罐内进行运输和长期贮藏的。贮存罐由以下主要部分组成(见图):容器1;外壳2;注入口3;附件柜4;吊环5;容器和外壳之间的空间填以多层绝缘物6,并抽成真空;固定罐…     

超声滚压装置设计及试验研究

设计了一种新的超声滚压装置,并利用该装置研究了超声滚压加工对18CrNiMo7-6齿轮钢表面性能的影响。首先对滚压装置进行了结构设计,应用ANSYS Workbench对装置进行了模态分析和谐响应分析,通过调整滚压装置结构,使该装置能够正常高效地工作;然后综合利用NPFLEX型三维表面形貌测量系统、Proto高速大功率X射线残余应力分析仪、HV-1000型显微硬度计及VHX-2000E型超景深三维显微系统观察分析了超声滚压加工前后试样的表面粗糙度、表面二维形貌、表层显微硬度及残余应力。经超声滚压加工后试样的表面粗糙度从3.003μm降低至0.419μm,最大残余压应力出现在距离表面80μm处,大小约为-672.04MPa,高硬度层达到了200μm。结果表明,利用该装置能够有效的改善材料的表面性能。     

高频脉冲滚压对激光熔覆液压支架用活塞杆的性能影响

为了提高液压支架用活塞杆的表面激光薄层熔覆质量,采用"抛光+超声波光整"复合机床,将超声装置和抛光装置完美结合在同一台机床上,利用数控技术,在激光熔覆的活塞杆表面进行抛光处理后,直接进行第二道工序滚压。结果表明,滚压区域的直径尺寸减小约30μm,单边熔覆层厚度减小约15μm;活塞杆表面粗糙度由滚压的前Ra4.0μm减小为Ra0.13μm;滚压表面的硬度较原始表面硬度提升率高达27%;滚压影响深度为19.65μm,影响区的晶粒更为细化;滚压可以有效提升活塞杆表面耐腐蚀性能。     

一种液粒两相流光整工艺与试验研究

参考液粒两相流动中金属降低冲蚀磨损原理,同时结合桨叶式搅拌机搅拌原理,提出了一种液粒两相孔表面光整加工新工艺,分析了加工机理;运用FLUENT软件对流体运动进行仿真;在制备液粒两相混合液的基础上,进行了验证性实验,45钢孔表面经过20 min光整加工后,表面粗糙度Ra值由10.001μm降低到2.173μm。研究结果对后续最优工艺参数确定有指导意义。     

撬装式液氮汽化装置设计

主要对撬装式液氮汽化装置进行了创新设计,提出工艺流程,液氮由槽车运输并加注进低温容器,由低温泵增压至45 MPa,经过汽化器将液氮汽化为高压氮气,后储存在高压气瓶中,用气时减压输出。主要工作过程由四部分组成,即液氮加注、高压汽化、供气输出、系统撤收。论述组成设备的技术要求及特点,主要包括:卧式真空绝热低温容器,设计压力0.88 MPa;卧式双列活塞低温液氮泵,进口压力0.02~0.06 MPa,最高输出压力45 MPa;空温式汽化器,为304内套管加铝合金材质换热翅片管结构;45 MPa S型无缝结构钢瓶等。该装置具有机动灵活、安全可靠、操作简单等优点,可满足未来各行业供气需求,应用前景广泛。     

液氮冷冻弯管

在弯管机上弯制薄壁(壁厚0.5～l.0毫米)不锈钢管时,很容易产生“瘪”、“皱”等缺陷。上海长征机械厂摸索出一套液氮冷冻弯管工艺,并应用于生产。冷冻弯管就是将管子一端用橡皮塞堵住,灌满水后放入盛有液氮的双层(内抽真空)容器中,浸1小时左右,取出后擦洗外表面上的结霜,再放在弯管机上弯制成型。由于冻成的冰柱既“硬实”又“脆     

高精度内球面的车削

我厂生产的连杆如图1所示，材料为青铜，内球圆度为2μm，表面粗糙为Ra0．15μm。采用一般的加工方法很难达到精度要求。我厂在学习国外先进技术的基础上，改进完善了一套车内球面装置和精加工内球面工艺，经过多年的使用，加工出的内球面完全达到技术要求，效果较好。一、车内球装置及工作原理车内球装置如图2所示，它是通过底座固定在高精度车床的横拖板上，刀具纵向送给是在油缸的推动下，通过与刀杆连在一起的两个偏心相同的曲柄4、5完成平行进给运动，与车床主轴旋转运动合成后形成球形孔的轨迹。为了使刀尖高度同金轴突具中心线重合…     

金相试件自动磨抛机结构设计及分析

为了解决薄板类金相试件手工磨抛控制难、效率低且易产生弧形端面的问题,设计一种无需镶嵌的新型自动磨抛机。首先通过对薄板类金相试件手工磨抛过程分析,确定了试件磨抛的工作原理和技术要求,制定了自动磨抛机的结构和运动方案,详细设计了夹持装置A和夹持装置B的结构;然后建立基于有向装配原理的整机装配连接关系模型,并利用UG软件实现了磨抛机的有向装配;最后对所设计磨抛机的性能进行试验验证。结果表明:经所设计的自动磨抛机磨抛后的试件相比手工磨抛,平面度误差减少了62.5%(端面弧高H_2约为15μm),垂直度误差减少了50%(垂直度误差仅0.04μm),表面粗糙度Ra降低了20%(表面粗糙度Ra仅为0.08μm)。该磨抛机整体性能优于技术要求和手工磨抛水平,而且磨抛效率高,劳动强度低。     

超声滚压处理提高30CrNiMo8钢疲劳性能可行性的研究

为了提高机车牵引电机轴的疲劳性能,对30CrNiMo8电机轴用钢进行了超声滚压强化处理。采用金相组织和表面形貌观察、表层硬度和残余应力以及疲劳极限测试等实验手段研究了精车加工试样分别经磨削和超声滚压处理后的表层组织、表面粗糙度、硬度和残余应力以及疲劳性能的变化规律。结果表明,超声滚压后试样表层产生了约300μm厚的变形层,距表面越近塑性变形程度越大,并在最表面产生了2～3μm厚的白亮层。与磨削处理相比,经超声滚压处理后试样的表面粗糙度Ra由精车的1. 886μm减小到1. 303μm,与磨削的1. 404μm相当;而表面硬度由350 HV增加到446HV,且随着距表面的距离增加而逐渐减小,其硬化层厚度约为300μm;而表层残余压应力由-249MPa大幅度提高到-838 MPa。超声滚压试样的疲劳极限比磨削试样的提高了约为33. 5%。此外,根据表面的粗糙度值,可以用超声滚压替代磨削这一工序。     

液氮发动机配气装置的原理与实验研究

液氮发动机的供气能力决定着它的工作效率,为了提供液氮发动机工作所需要的充足、稳定的高压气体,设计了一种应用于液氮发动机的配气装置,该装置由液氮存储设备、低温泵、换热器及配气筒组成,该装置将低温液氮通过换热器汽化成高压氮气,提供液氮发动机的正常工作所需的高压气体.对配气装置的原理和热力过程进行研究,并通过实验对换热器性能进行测验和分析,通过实验研究发现该装置供气稳定,出口压力和进出口压力差都能满足液氮发动机正常的工作需要.     

三维振动强化抛光加工实验

三维振动强化抛光加工实验在超高速空气动力实验中 ,使用了大量由不锈钢制作的测试模型 ,形状均为异形曲面的空心零件 ,壁厚仅为 1 mm,其表面粗糙度要求为 Ra1 .6～ 0 .4μm,且对其疲劳强度也有很高的要求。采用传统加工方法加工 ,易发生变形 ,表面粗糙度、抗疲劳强度也很难达到要求。为此 ,采用了三维振动强化抛光加工 ,取得了较好的效果。1 .三维振动强化抛光加工原理和装置三维振动强化抛光工艺是集振动切削抛光与抛丸强化加工复合而成的工艺方法。在加工过程中 ,由电动激振器产生振动 ,使研磨介质与加工零件之间产生有一定振幅、振频的…     

游离磨料和固结磨料研磨后亚表面裂纹层深度研究

不同研磨方式加工K9玻璃产生不同的亚表面裂纹层深度,亚表面裂纹层深度的测量对确定材料下一步的加工去除量和提高加工效率具有重要意义。利用磁流变抛光斑点法测量游离磨料和固结磨料两种方式研磨后的亚表面裂纹层深度,每种研磨方式选用粒径分别为W40和W14的两种磨料。结果表明:磨粒粒径为W40和W14的游离磨料研磨后K9玻璃的亚表面裂纹层深度分别为20.1μm和3.646μm,而对应固结磨料研磨后的深度分别为3.37μm和0.837μm。固结磨料研磨在加工过程中能有效减小K9玻璃的亚表面裂纹层深度,提高加工效率和工件表面质量,改善器件的性能。     

计算机控制光学表面成形技术的驻留时间算法

为了提高镜片的加工精度与效率,利用计算机控制光学表面成形技术(CCOS)的抛光方法对光学镜片进行抛光全过程动态仿真。根据Preston方程建立材料去除函数模型,对抛光过程中压力、转速以及工件与抛光磨头相对半径比对抛光去除速率的影响进行分析。为建立球面镜片的动态全过程仿真,结合卷积原理,推导加工残余误差与去除函数和驻留时间三者间的线性关系,根据镜片的对称性,将元素个数从2m+1点简化为m+1点,以提高运算效率。最后为获得仿真最小残余误差,采用非负最小二乘法求解驻留时间。结果表明,材料去除速率函数类似于高斯分布,抛光后能使镜片面形误差收敛,对模拟表面进行仿真,半径为100mm的镜片其初始表面形貌粗糙度的均方根值从0.467μm收敛到0.028μm,轮廓最大高度从6.12μm收敛到1.48μm。对实测表面进行加工仿真同样令其表面形貌粗糙度的均方根值从3.007μm收敛到0.107μm,轮廓最大高度从160.73μm收敛到13.76μm,因此提出的驻留时间求解方法对于球面镜片抛光全过程动态仿真有一定的可行性。     

微米尺度铜键合丝疲劳性能研究

目前,铜键合丝广泛用于集成电路、电子封装等领域,但是铜丝在制造和键合的过程中受到的局部应力和摆动,会不可避免地产生疲劳问题。通过一套以自激振动为原理组装的微结构疲劳试验装置,对不同直径的微米级铜键合丝进行对称弯曲疲劳性能测试。试验结果表明:该试验装置能够成功地对微米级铜丝进行对称弯曲疲劳性能试验;无论是屈服强度、抗拉强度还是弹性模量,直径20μm的铜丝均高于直径30μm、40μm的铜丝,表现出明显的尺寸效应;所有铜丝的疲劳寿命集中在4.5×104~1×107;在相同应力条件下,铜丝的疲劳寿命随着铜丝直径的增加而减小;直径20μm、30μm、40μm的铜丝对应的疲劳强度(N=106)分别为147 MPa、97 MPa、70 MPa。从扫描电子显微镜的断口分析结果可以看出拉伸断口为凿峰状,断口周围表面出现许多相间的条状拉拔痕迹;疲劳断口为平齐正断,两条裂纹起源于试样表面,瞬断区为窄条状。     

基于磁力研磨法光整内环槽的实验研究

液压系统中常常需要大量内环槽密封结构件,由于尺寸小、加工空间有限,传统研磨工艺难以有效对其表面进行光整加工。结合磁力研磨法的原理及特点提出采用该方法对工件内环槽表面进行实验加工,并总结了内环槽磁力研磨光整的基本工艺参数,经过60 min研磨加工后,内环槽两侧面平均表面粗糙度可由Ra3.47μm降至Ra0.63μm,底面的粗糙度也可由Ra3.25μm降至Ra0.70μm,且通过微观表面观察发现原始加工纹理得到了有效去除。结果表明,基于磁力研磨法,采用磁石直接吸附磁性磨料,与内环槽各个表面均保持1 mm间隙进行光整时,可以实现对内环槽3个面的同步光整加工。