纵扭复合超声端面铣削表面微结构建模与试验研究

目的 对纵扭复合超声端面铣削加工表面微结构进行预测,以优化加工参数。方法 对纵扭复合超声端面铣削进行运动学分析,并在其基础上建立三维运动轨迹方程。对刀尖轨迹仿真,且研究该运动方式下的加工特性。通过对切削刃和工件离散化建立纵扭复合超声端面铣削表面微结构理论模型,并利用MATLAB进行三维表面仿真。对TC4钛合金进行超声振动切削试验。结果 理论仿真和切削试验结果均表明超声纵扭端面铣削时,随振幅的增加,由振动引起的表面微观结构特征愈加明显。扭纵幅值比增大时,加工表面微观结构凹坑效应弱化,At/Al=0.55时,加工表面呈条形片状微观结构。振动频率和主轴转速会影响表面微观结构单元的疏密程度。结论 加工表面微结构的生成与振动频率、振幅、扭纵复制比、切削速度等加工参数相关,铣削实验得到的加工表面变化趋势与表面理论模型吻合,该表面模型能够优化超声加工参数。     

SMZ—2型砂磨机的研究和应用

原料经沙磨和研磨分散生产的建筑涂料约占其总产量的1/2以上,所以砂磨机是建筑涂料企业的主要生产设备之一。SMZ-2型砂磨机为国家专利产品(实用新型专利号91202608-1),方筒型,分散效率高,能耗低,分散细度≤1μm。     

复小波域影致留形及金属铣削表面质量评估

针对机械加工产品质量原位评估问题,提出一种数字图像为媒介的在线检测方法。通过数码相机对加工表面进行近场拍摄成像,获得影像在16位灰度空间上的映射。引入加工表面连续性约束构造辐照方程的正则化问题并求解,从灰度信息中恢复加工表面的三维模型。采用双数复小波变换对三维重构模型进行后处理降噪,计算加工表面的粗糙度评价指标。通过航空铝合金端面铣实验并应用提出方法进行分析,与离线接触式测量的结果进行对比,验证了该方法具有高精度重构效果,可有效的应用于在线金属铣削过程状态监测与加工质量评估。     

Production of Ag−ZnO powders by hot mechanochemical processing

Ag–CdO composites are still one of the most commonly used electrical contact materials in low-voltage applications owing to their excellent electrical and mechanical properties. Nevertheless, considering the restriction on using Cd due to its toxicity, it is necessary to find alternative materials that can replace these composites. In this study, the synthesis of Ag?ZnO alloys from Ag?Zn solid solutions was investigated by hot mechanochemical processing. The hot mechanochemical processing was conducted in a modified attritor mill at 138 °C under flowing O₂ at 1200 cm³/min for 3.0 h. The microstructure and phase evolution were investigated using X-ray diffractometry, field emission gun scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The results suggest that it is possible to complete the oxidation of Ag?Zn solid solution by hot mechanochemical processing at a low temperature and short time. This novel synthesis route can produce Ag?ZnO composites with a homogeneous distribution of nanoscale ZnO precipitates, which is impossible to achieve using the conventional material processing methods. Considering the fact that the fundamental approach to improving electric contact material performance resides in obtaining uniform dispersion of the second-phase in the Ag matrix, this new processing route could open the possibility for Ag?ZnO composites to replace non-environmentally friendly Ag?CdO.     

基于ANSYS的轮槽铣床主轴可靠性分析

以轮槽铣床主轴为研究对象,采用APDL语言建立了主轴的三维有限元模型,分析计算了主轴加工的受力变形,获得了主轴的变形云图。同时,以轴承刚度、载荷及弹性模量为随机输入参数,应用基于超拉丁立方的蒙特卡洛法对主轴可靠性进行分析,结果表明:循环模拟500次可以达到精度要求,轮槽铣床主轴可靠性为100%,降低主轴材料参数的分散性可以提高主轴可靠性。     

模具钢硬铣削过程振动和声发射信号监测与分析

硬切削作为绿色切削的重要组成部分,已成为金属切削的一个研究热点。为了对硬切削过程进行监测,建立了一套信号采集系统,通过该系统采集模具钢铣削过程中的振动信号和声发射信号,并从时域、频域对其进行了分析研究。研究结果表明：模具钢硬铣削过程的振动信号和声发射信号的时域波形呈现不同的特点;振动信号和声发射信号的均方根值随切削速度的增大均呈明显的增大趋势,而受每齿进给量和铣削深度影响很小;随着切削速度的提高,振动信号各频段的幅值均增大,但频谱分布基本不变;随切削速度的提高,声发射信号的频谱成分增多,并导致了均方根值的增大。     

一种Ti6Al4V的本构参数模型及其有限元仿真研究

利用SHPB实验研究得到了Ti6Al4V在高应变率条件下的应力-应变关系,拟合出了一种Ti6Al4V的J-C本构方程的新的参数模型。在此基础上,基于ABAQUS软件的Explicit分析,建立了Ti6Al4V高速铣削的二维简化模型并进行了仿真研究。仿真结果表明:热塑性失稳和塑性侧滑是引起锯齿形切屑的主要原因;锯齿化程度Gs随着铣削速度的增加而降低,随着进给速度的增加而增加,揭示了锯齿形切屑的形成过程并对高速铣削Ti6Al4V的加工参数选择提供了参考。进行了实际的高速铣削实验,实验表明:仿真所得切屑形状与实验所得切屑形状吻合度较高。     

数控铣磨非球面面形误差补偿技术研究

数控铣磨是脆性材料非球面成形加工的主要方法。在数控铣磨非球面工艺技术研究中,面形误差直接影响加工精度和生产效率。结合数控铣磨非球面原理,利用Satisloh GI-3P精密铣磨加工中心铣磨非球面硅透镜,分析了影响非球面硅透镜面形误差的因素,并探讨了修正补偿面形误差的方法。结果表明:影响非球面面形精度的主要因素为z轴偏移误差、CNC程序原点与实际工件旋转轴心的偏移误差和砂轮磨损误差,通过修正误差后,有效提高了非球面成形的加工精度和加工效率。     

数控滚铣齿形联合加工机床的设计

主要对数控滚铣联合齿形加工机床的总体设计方案进行研究。分析机床运动功能,设计总体结构方案、驱动及控制方案,详细阐述主要电气控制部分的设计。     

基于锥形电极的三维型腔精确加工方法研究

提出并分析了在利用圆锥形电极定长补偿方法分层加工三维型腔实验时,其第一层第二道加工切除残余突起后形成的实际加工深度与理论分层厚度的差异,该差异存在于加工时采用的关键加工参数补偿长度的误差。进而探究并提出了精确计算第二道加工时补偿长度的方法,并通过实验验证了该补偿长度的准确性,从而使第一层两道加工后形成的加工深度达到理论值。最后,利用该方法进行两层的三维型腔加工实验,由此证明型腔加工效果良好,满足型腔尺寸及形状精度的要求。