微磨料气射流加工机理实验研究

微磨料气射流加工技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的技术.对脆性材料微磨料气射流加工机理的实验研究是精细精密加工领域一个重要研究方向.为研究微磨料气射流加工的一般机理,在一套自制微磨料气射流装置上实验并分析了喷射参数及磨料参数对微磨料气射流加工影响的数据,得到了微磨料气射流加工中喷射距离、喷射时间、喷射压力、喷射流量和磨料粒度对加工效果的影响的一般规律.     

微坑超声复合微细加工试验研究

提出用超声复合电加工方法制作微小结构,并分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理;用微细放电组合技术制作多种截形微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行多种材料、形状微结构超声复合加工试验．结果表明：超声复合加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花加工金属材料微结构有良好的精度及稳定性;超声复合电解加工具有效率高、精度好的技术优势．     

ELID磨削技术在硬脆材料精密超精密加工中的应用

介绍了ＥＬＩＤ磨削技术的基本原理,分析了ＥＬＩＤ技术磨削硬脆材料的加工机理,并应用该技术对硬质合金、工程陶瓷和光学玻璃等典型硬脆材料实现了超精密镜面加工．磨后工件达到Ｒａ为０．００３～０．０１８的镜面．     

硬脆材料光滑磨削表面形成过程的研究

通过扫描电镜研究了光滑磨削表面的微细观结构和磨痕形成特点,分析了光滑磨刻表面的形貌特征,提出了硬脆材料光滑磨削表面的基本要求以及硬脆材料光滑磨削表面的形成过程。     

微细电解加工及其复合加工技术

结合近几年微细电解加工技术的发展状况,阐述了常规微细电解加工技术、微细电火花电解复合加工技术、微细超声电解复合加工技术、微细激光电解复合加工技术等方面的最新研究进展,研究表明微细电解加工及其复合加工技术是实现难加工材料或具有复杂特殊结构微细金属零件的理想加工制造方法。     

超声辅助金刚石飞切纳米氧化锆陶瓷表面粗糙度研究

为解决硬脆材料超精密加工难题,提出将超声加工与金刚石飞切相结合的方法,对纳米氧化锆陶瓷超声辅助金刚石飞切超精密加工展开研究,首先从理论上,分别对普通金刚石飞切与超声辅助金刚石飞切的加工特点进行分析,建立了2种情况下的理论粗糙度数学模型,分析了各种加工因素对其加工表面粗糙度的影响规律,之后进行对比正交试验,分别分析了主轴转速,进给量以及背吃刀量等加工参数对纳米氧化锆陶瓷已加工表面粗糙度的影响规律,试验结果表明,超声辅助金刚石飞切技术适合于纳米氧化锆陶瓷等硬脆材料的精密超精密加工。     

超硬磨料砂轮修整技术的新发展

硬脆材料精密超精密磨削加工的质量水平主要取决于砂轮的修整效果,本文论述了超硬磨料砂轮近年来新发展的激光修整、超声振动修整、电火花修整和在线电解修整技术等的修整原理、特点及效果,并且介绍了新发展的在线修整与检测技术的发展.     

超硬磨料砂轮修整技术的新发展

硬脆材料精密超精密磨削加工的质量水平主要取决于砂轮的修整效果,本文论述了超硬磨料砂轮近年来新发展的激光修整、超声振动修整、电火花修整和在线电解修整技术等的修整原理、特点及效果,并且介绍了新发展的在线修整与检测技术的发展.     

特种陶瓷的MEEC加工法

本文通过作者对陶瓷零件的加工试验，介绍一种加工硬脆材料的新方法──ＭＥＥＣ加工法（机械磨削、电解加工、电火花加工的复合加工法）．文中详细叙述了ＭＥＥＣ法的加工原理，并对ＭＥＥＣ法的机理进行了初步的探讨．     

微细特种加工组合系统及应用

为了改善微细特种加工工艺,提出并研究了具有实体工具的微细特种加工的组合技术.对几种微细特种加工工艺进行分析,找出其共同特征.将微细电火花、微细超声、微细电解加工组合在同一系统中.采用了模块化设计,针对该系统研制了基本模块,配备了视频显微系统.用微细电火花工艺加工出直径5μm的微细轴和直径6μm的微细孔以及形状复杂的微结构,用倒置式电火花-超声复合工艺加工出深径比25的微细孔,用微细超声工艺加工出直径13μm的微细孔,用微细电解工艺加工出直径100μm的微细孔.这种组合扩大了微细特种加工的范围,提高了加工效率.     

工程陶瓷材料精密磨削加工技术的新发展

随着材料科学技术的进步,有关硬脆材料以及各种增韧、增强新型复合材料的精密、超精密磨削加工技术和材料表面成形技术成为当今世界各国研究的热点.文章介绍了陶瓷材料的结构和力学特性,陶瓷材料磨削机理和当前各种先进的精密磨削加工方法和超声磨削方法,为陶瓷材料加工的进一步发展提供了依据.     

工程陶瓷零件的车削工艺探讨

生产超细金属粉末的熔炼工艺设备上有一关键零件“出水嘴”，它采用的是氧化铝陶瓷材料，内孔有一定尺寸，精度要求，我们在普通车床上切削加工，在选择刀具材料及工艺参数方面进行了试验；实践证明，采用合适的硬质合金作为切削工具，能够对陶瓷零件进行加工，适合有关中、小企业小批量和单个零件加工需求。     

脆性材料SHPB试验中实现近似恒应变率加载必要性的研究

基于分离式霍普金森压杆（SHPB）试验的数值模拟,对脆性材料SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载的必要性进行了研究。结果表明在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压,说明在SHPB试验中实现了由反射应力波中的近似平台所表征的近似恒应变率加载也不能表示SHPB试样中的应变率为近似恒定。因此,在脆性材料SHPB试验中应用波形整形技术并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态转变的特性。无论是否采用了波形整形技术,应用脆性材料SHPB试验结果时都应考虑惯性引起的径向围压的影响。     

Large-scale destress blasting for seismicity control in hard rock mines: A case study

Destress blasting is a rockburst control technique where highly stressed rock is blasted to reduce the local stress and stiffness of the rock, thereby reducing its burst proneness. The technique is commonly practiced in deep hard rock mines in burst prone developments, as well as in sill or crown pillars which become burst-prone as the orebody is extracted. Large-scale destressing is a variant of destress blasting where panels are created parallel to the orebody strike with a longhole, fanning blast pattern from cross cut drifts situated in the host rock. The aim of panel destressing is to reduce the stress concentration in the ore blocks or pillars to be mined. This paper focuses on the large-scale destress blasting program conducted at Vale's Copper Cliff Mine(CCM) in Ontario, Canada. The merits of panel destressing are examined through field measurements of mining induced stress changes in the pillar. The destressing mechanism is simulated with a rock fragmentation factor(a) and stress reduction/dissipation factor(b). A 3D model is built and validated with measured induced stress changes. It is shown that the best correlation between the numerical model and field measurements is obtained when the combination of a and b indicates that the blast causes high fragmentation(a = 0.05) and high stress release(b = 0.95) in the destress panel. It is demonstrated that the burst proneness of the ore blocks in the panel stress shadow is reduced in terms of the brittle shear ratio(BSR) and the burst potential index(BPI).     

坚硬顶板型冲击矿压灾害防治研究

针对兖州矿区济三煤矿6303工作面的冲击矿压问题，分析了冲击矿压发生的主要原因及影响因素．根据现场条件和数值模拟分析，提出了采用顶板爆破解除冲击矿压危险的技术措施，并确定了爆破参数．采用矿用钻孔窥视仪并配合电磁辐射法和钻屑法对爆破进行了效果检验．结果表明，通过顶板爆破措施可以破坏工作面上方坚硬厚层砂岩顶板的完整性，提前释放顶板聚集的弹性能，减弱和消除了工作面的冲击矿压危险，胜，保证了工作面的安全生产．现场实践证明，该项技术对具有坚硬顶板型冲击矿压的防治效果明显．     

提高数控线切割加工聚晶金刚石刀具材料效率的措施

文章主要介绍了聚晶金刚石线切割加工的特点、分析了PCD复合片线切割表面质量与加工效率的关系、从提高线切割加工聚晶金刚石材料效率的措施上探讨了电火花线切割在加工PCD材料方面的应用,总结了金刚石复合片超硬材料电火花线切割机床加工切割的经验。     

透波性Si3N4陶瓷铣削过程刀具-工件摩擦特性

透波性Si_3N_4陶瓷是制造天线窗的主要材料之一,铣削过程中刀具-工件摩擦特性与加工表面形貌紧密相关.本文以透波性Si_3N_4陶瓷铣削加工为研究对象,通过分析加工过程中刀具-工件接触关系得到摩擦接触区域主要集中于切削刃后刀面与工件表面;探究了不同加工机理下接触区域摩擦机理,塑性域加工摩擦机理为粘着摩擦、刀具表面粗糙度波峰犁沟摩擦和陶瓷粉末滚动摩擦,脆性域加工还包含碎裂型陶瓷颗粒犁沟摩擦;在此基础上应用已有的微观表面形态与表面接触的摩擦力及摩擦系数理论给出了Si_3N_4陶瓷与铣刀材料的摩擦系数计算公式;通过实验对分析结果进行了验证.结果表明:透波性Si_3N_4陶瓷加工机理转变的临界切深值大于0.3 mm且小于0.4 mm;摩擦系数计算公式最大误差率为20.46%,能在一定程度上反映加工过程中摩擦特性演化规律;加工机理初始转变阶段,摩擦系数值降低,且摩擦系数对表面粗糙度影响呈现三阶多项式分布规律.该研究为提高透波性Si_3N_4陶瓷铣削加工表面质量提供了参考.     

速度效应对淬硬钢最小切削厚度的影响

塑性材料加工中,存在一个最小切削厚度,当切削加工中实际有效切削厚度小于工件材料的最小切削厚度时,将造成刀具与工件无法正常切削,而主要以滑擦为主,此时加工精度很难保证,确定材料的最小切削厚度对提高工件的加工质量及精度具有重要意义.针对以上问题以淬硬钢Cr12Mo V材料为研究对象,提供了一种确定工件材料最小切削厚度的试验方法,并通过提供的试验方法,确定了淬硬钢Cr12Mo V(58 HRC)不同切削速度下的最小切削厚度值,试验结果表明:在所选的速度范围内,热软化效应对淬硬钢Cr12Mo V(58 HRC)成屑机制的影响大于应变率效应的影响,淬硬钢Cr12Mo V(58 HRC)最小切削厚度值的确定,为汽车覆盖件模具精加工余量的选取提供了理论依据.