主轴式滚磨光整加工参数对加工效果的影响

为确定立式主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块尺寸、加工位置以及接触力大小对于工件表面加工效果的影响。采用不同尺寸的球形磨块对(34×20)mm不锈钢直角钢片进行加工,以加工后工件表面的平均粗糙度值以及工件表面加工纹理作为评价指标,探讨磨块尺寸、工件装夹位置以及工件所受接触力与加工效果之间的关系。实验结果表明:磨块尺寸D=3mm或D=4mm明显优于D4mm时的加工效果,使用3mm或4mm磨块加工工件,可使工件表面平均粗糙度降低到0.254um左右,当工件中心距离滚桶底部z=75mm时,表面均匀性最好;z=55mm时,表面均匀性次之;z=65mm时,工件表面划痕仍然可见;随着磨块尺寸的增加以及加工深度的增加,接触力大小越来越大,磨块尺寸、加工位置及接触力大小对于加工效果均有显著影响。磨块尺寸越小,加工效果越好;工件位于距离填充磨块表面中上部时,加工效果最好;工件加工效果受接触力大小影响,但不成比例关系。     

割煤截齿摩擦石英砂岩引燃(爆)煤壁短钻孔涌出瓦斯的危险性研究

本文针对夹矸(石英砂岩)煤层的综采工作面,存在割煤截齿摩擦石英砂岩引燃(爆)浅孔抽放短钻孔涌出瓦斯的风险,以试验工作面为研究背景,通过Fluent数值模拟和MATLAB数据处理分析,研究了对采煤机滚筒后方浅孔抽放钻孔口周围瓦斯引燃危险区的分布规律,并在现场释放CO2模拟了钻孔瓦斯涌出的情况,测得的CO2体积分数分布与数值模拟结果基本一致.研究结果表明:当钻孔口处于采煤机滚筒后方不同位置时,其周围瓦斯引燃(爆)危险区的形状、大小及在钻孔口的分布方位都发生变化.随着钻孔瓦斯流量的增大,瓦斯引燃(爆)危险区的形状基本相同,面积增大,竖直长度随之线性增加;但在采煤机滚筒后方1 m这个最易引起爆炸的范围内,瓦斯引燃(爆)危险区的面积并不大,最大竖直长度为196 mm,如果在竖直方向将钻孔距石英砂岩的安全距离控制在392 mm以上,可以避免浅孔抽放短钻孔涌出瓦斯被引燃(爆)的风险.     

非固结磁性磨粒的制备工艺与试验研究

磁介质相和磨粒相的粒径比直接影响磁性磨粒的导磁性能和磨削性能。通过建立力学模型,研究了磁介质相和磨粒相的粒径比A与工件磨削作用力的关系,推导出理论范围为A=1.12-3.34。提出采用硅烷偶联剂KH-550对铁磁相和磨粒相表面化学包覆改性,以聚乙烯醇为粘结剂制备非固结磁性磨粒,用三种不同粒径比的非固结磨粒对304不锈钢薄板研磨加工,结果表明:当粒径比A为3.04时,加工15min后工件表面粗糙度Ra值从0.344μm降到0.036μm,加工效果最好,表面微观形貌得到明显改善,与理论计算范围一致。     

电火花加工参数对蚀除微粒粒度分布影响规律的研究

电火花加工是金属粉末制备的重要加工方法,用于纯金属、合金等粉末的制备。为制备给定直径范围的粉末,需要选择合适的加工工艺参数。此外,在电火花加工中,蚀除颗粒对放电间隙电场及流场有较大影响,颗粒粒度大小直接影响了场相关有限元仿真分析的计算结果。研究了主要放电加工参数及工作液类型对金属粉末直径分布的影响规律,调节电参数进行电火花加工实验,收集蚀除微粒,通过检测微粒直径分布以及微粒形貌,得出电参数对放电加工制备金属粉末的影响机理。结果表明:工作液类型对微粒粒径影响较大,放电电流及脉宽对微粒粒径分布影响规律不同。所得规律对粉末制备生产过程及电火花间隙流场仿真有一定的指导意义。     

航空零部件的金属增材制造光整加工技术研究进展

增材制造具有无需模具直接制造、材料利用率高,且对于结构复杂程度不受限制等优点,广泛应用于复杂化、轻量化的航空金属零部件一体化制造。但由于增材制造成形的零部件存在较高的表面粗糙度、复杂的残余应力分布以及难以消除的孔隙缺陷,严重制约了其在工业上的大规模应用。针对高使役性能航空零部件存在的表面完整性问题,概述了金属增材制造的原理及特点,总结了金属增材制造技术在航空领域的国内外应用现状,分析了金属增材制造零部件在批量生产与实际应用过程中所面临的困难与挑战。从加工机理、加工效果、应用范围等角度,重点阐述了化学、电化学、磨粒流、滚磨、激光等光整加工技术在航空金属增材制造领域的加工适应性,并对比分析了不同光整加工技术的优缺点,探讨了多种组合技术的多能场耦合协同效应,研究内容涵盖钛合金、不锈钢、铝合金、铜合金等材料,涉及管类、格栅、点阵、薄壁、曲面、复杂型腔等零部件结构特征。最后,针对航空金属增材制造光整加工领域的未来研究方向及关键技术作出思考与展望。     

千米深井复杂地质条件下煤层瓦斯压力测定

为了准确测定千米深井中煤层瓦斯压力,对现行钻孔封孔工艺的优缺点进行了分析,并把这些封孔工艺的优点结合起来,提出了三次注浆封孔工艺技术,结合主动测压技术,可快速准确地测定煤层瓦斯压力。该技术在梁宝寺井田进行试验,成功测定了梁宝寺井田的煤层瓦斯压力,对梁宝寺井田的瓦斯治理提供了理论依据。     

煤层倾角变化对石门揭煤突出危险性影响的数值模拟研究

理论分析了石门揭煤的突出机理,将卸压区宽度作为石门揭煤突出危险性评价指标。采用FLAC3D软件对煤层倾角为30、45、60°情况下揭煤前围岩应力分布情况、塑性破坏情况及揭煤全过程应力位移演化规律进行数值分析。     

煤矿瓦斯地质图中绘制等值线的技巧

为了准确地绘制瓦斯地质图,从瓦斯地质图绘制的目的及绘制方法展开研究,找出了现行瓦斯地质图中绘制等值线存在的4点问题:插值方法的合理选取;断层的绘制在Surfer软件中的实现;测点及其测定值在瓦斯地质图中的标定;地质单元的划分。对这些问题进行了论述,提出了解决办法,对提高煤矿的安全生产具有重要的意义。     

基于田口试验的高Nb-TiAl合金小孔电火花加工试验研究

采用D703F高速电火花小孔加工机床在高Nb-TiAl合金(Ti-44Al-8.5Nb-0.2Mo-0.2B)板材上加工直径为1mm小孔,运用田口试验法研究电火花加工参数(电流、脉宽和冲液压力)对加工速度和加工质量的影响,并对试验结果进行方差分析和灰关联度分析。结果表明:电流为10 A、脉宽为32μs、冲液压力为3 MPa时加工速度和孔径精度较高,对实现高Nb-TiAl合金的高效率、精密加工具有一定的实用价值。     

粘结法制备磁性磨料及其对轴承钢外圆表面的光整加工研究

采用粘结法制备磁性磨料,对磁性磨料制备工艺进行了优化,确定了最终的工艺方案。研究了在磁性磨料粒度及配比不变的情况下,结合剂的种类、结合剂中粘结剂与固化剂的质量比以及混料与结合剂的质量比对轴承钢外圆表面粗糙度的影响。试验结果表明,使用粘结剂为环氧树脂B制备的磁性磨料具有较好的研磨效果,并且当粘结剂与固化剂的质量比为3∶1,以及混料与结合剂的质量比为6∶1时,研磨效果最佳。磁性磨料光整加工技术为轴承钢的表面加工提供了一种新方法。