2024铝合金喷丸粗糙度试验与数值模拟

为研究喷丸处理对2024铝合金表面粗糙度的影响,提出一种利用数值模拟预测喷丸粗糙度的有效方法。 对铝合金试件进行喷丸处理,测量得到粗糙度特征值Ra。 利用有限元软件ABAQUS对喷丸过程建立多丸粒模型并进行数值模拟,基于所提出的Ra离散化计算式,通过对采样路径上节点位移的统计处理,得到R_a模拟值,最后通过改变模型相关参数,分析喷丸参数对粗糙度的影响规律。 试验结果表明:模拟值与实测值相对误差分别为16.7%、2.5%、4.3%,两者吻合良好,验证了仿真模型及结果的正确性,另外模拟得出喷丸工件表面粗糙度随丸粒直径的增大而增加;随喷丸速度的增加而增加;随丸粒覆盖率的增大先大幅增长,后增速减缓。     

精车工件表面粗糙度预测系统的开发

开发精车丁件表面粗糙度预测系统．应用模糊自适应BP算法建立一件表面粗糙度与其影响因素之问的关系模型；依据给定的数据样本对模型进行训练，将训练好的网络用于实际的工件表面粗糙度预测；采用VB和MatLab语言相结合的方法开发系统．实现数据采集和神经网络预测功能．实验结果表明．利用该系统进行工件表面的粗糙度预测是切实可行的．     

基于GA-WPT-ELM的6061铝合金表面粗糙度预测

为了提高工件表面粗糙度预测的准确性,针对振动信号特征识别和表面粗糙度预测建模时多个参数难以同步优化和人工经验调优误差较大的问题,提出基于遗传算法（GA）的信号特征识别和表面粗糙度预测的优化算法. 对采集的6061铝合金铣削振动信号进行小波包变换（WPT）和多个特征提取,利用GA优化WPT母小波和特征向量;将信号特征向量和表面粗糙度分别作为极限学习机（ELM）的输入和输出,对预测模型训练的同时,利用GA优化ELM隐含层的神经元个数;对训练好的预测模型进行测试. 实验结果表明,通过GA对振动信号识别和表面粗糙度预测的3类参数同步优化,获得了最佳的信号特征和较高的表面粗糙度预测精度,节省了建模分析计算成本.     

浅析数控加工中对表面粗糙度的预测

随着我国工业化水平的不断提高,其对机械加工的技术要求也越来越高。机械对零件的加工作业中,制成零件的表面粗糙度对机器的运行有很大的影响,比如其耐磨性、与其他零件的配合性、耐腐蚀性、运行时间的持久性、承压强度、密封性等等。因此,在数控加工的过程中要有效控制表面粗糙度,要实现实现对表面粗糙度的有效控制以保证加工的精度,首先就要对表面粗糙度有个合理的预测。本论文在这一研究背景下,首先从加工倾斜角度、进给量、切削速度这三个方面分析影响表面粗糙度的因素,进而提出数控加工中对表面粗糙度预测的三种预测方法,一是RBF神经网络预测,二是RSM响应曲面法,三是回归分析法。     

基于神经网络的表面粗糙度识别算法

提出了一种新的表面粗糙度识别算法,该算法利用从标准样块上通过采样得到的数学光强度分布数据,把表征光强分布的数据和样块的标乐值分别作为神经网络的输入和输出,采用改进的Ｂ 法对神经网络进行训练,训练后,把某一工件的散射光强度分布数据输入给神经网络,则网络的输出就是该样块的表面粗糙度数值,该算法充分利用神经网络的泛化能力和学习能力,可正确识别Ｒａ在０．８μｍ以下的被测表面,并可避免误识别。     

基于人工神经网络的螺旋锥齿轮磨削加工表面粗糙度预测

影响螺旋雏齿轮磨削加工表面粗糙度Ra的因素众多且很不明确,Ra值的预测属于典型的模糊非线性问题.根据神经网络原理,建立了预测Ra的BP模型,此模型可精确地描述砂轮进给速度、齿深进给量对螺旋锥齿轮磨削加工表面粗糙度的影响.实验证明,用BP模型预测螺旋锥齿轮磨削加工表面粗糙度可获得平均相对误差为3.78%的高精度预测结果.     

喷丸强化对NAK80钢表面完整性的影响

对析出硬化钢NAK80进行喷丸强化处理,测量了不同喷丸强度工艺下喷丸影响层显微硬度、表面残余应力沿层深的分布以及表面粗糙度,并分析了由喷丸引起的微观结构的变化,初步定性探讨了NAK80钢喷丸强化后表面完整性的改善。结果表明,NAK80钢对喷丸强度的要求不同于一般的钢,强度适当的喷丸强化可显著改善其表面完整性,而强度过高时将产生过喷效应,试验测得喷丸强化弧高值为0.40 mm.N时,NAK80钢具有良好的表面完整性能,喷丸影响层厚约为150~200μm。     

超声振动磨削对工件表面粗糙度的影响

超声波振动磨削的加工方法可以用于加工陶瓷等硬脆性难加工材料，具有较高的表面 加工效率以及高精度等优于普通磨削的特点，本文主要研究超声波振动磨削对工件表面粗糙度的影响，以促进陶瓷等硬脆性难加工材料在生产和生活中的广泛应用。     

6061铝合金表面激光熔覆温度场的仿真模拟

利用连续波Nd:YAG固体激光在6061铝合金表面激光熔覆SiC陶瓷粉末，采用ANSYS有限元软件对6061铝合金激光熔覆过程中热量传递及温度场分布进行模拟，在分析过程中采用三维单元，并考虑了材料热物性的非线性及对流和辐射的边界条件，建立了有限元模型，得出了熔覆过程中试样表面的温度分布模拟图.结果表明，温度场模拟等温线呈椭圆形，在移动热源的前方等温线密集，温度梯度较大，热源后方的等温线稀疏，温度梯度较小，熔池内最高温度与激光扫描速度、光斑半径均成反比，与激光功率成正比.模拟结果为陶瓷金属基复合材料激光熔覆工艺参数的优化提供了理论依据.     

正交车铣表面粗糙度预测模型的研究

车铣是近些年来发展起来的先进切削加工技术.采用多元回归正交试验法,进行了正交车铣ZL101铸铝合金的切削试验,确定了正交车铣切削用量与表面粗糙度之间的关系.轴向进给量对表面粗糙度影响最大,铣刀转速和偏心量等因素对表面粗糙度影响次之.通过正交试验法的回归分析原理,建立了表面粗糙度的预测模型,根据统计检验结果表明,所建立的表面粗糙度预测模型呈高度显著检验状态,具有很高的可信度.     

激光冲击强化层数对6061-T6铝合金抗腐蚀性能的影响

针对6061-T6铝合金在各种极端工况下抗腐蚀性较差的问题,采用激光冲击强化对6061-T6铝合金进行不同层数的冲击处理,通过测量残余应力和表面粗糙度观察了微观组织和电化学腐蚀,分析了激光冲击强化对6061-T6铝合金抗腐蚀性能的影响。结果表明:激光冲击强化后,材料表面的残余压应力、表面硬度随激光冲击层数的增加而增加;冲击区域晶粒明显细化,细化层深度随冲击层数的增加而增加;材料表面的粗糙度随冲击层数的增加而降低;激光冲击强化处理后材料的电化学腐蚀电流减小、阻抗半径增大,表面点蚀坑的生长受到明显抑制;残余应力增加、微观组织细化和表面粗糙度降低,三者共同作用提升了6061-T6铝合金的抗腐蚀性能。     

Surface nanocrystallization of magnesium alloy AZ91D by high-energy shot peening

High-energy shot peening (HESP), a method to produce severe plastic deformation by high velocity flying balls, was applied on die cast magnesium alloy AZ91D. Effects of surface nanocrystallization by HESP and heat treatment at different temperatures were investigated. The microstructure evolution was conducted using X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electronic microscopy (FESEM). The hardness was measured by microhardness tester. The experimental results show that surface nanocrystrallization of AZ91D obtained by HESP would lead to the increase of microhardness. Low temperature heated at 100 °C for 1 h do not change the property obviously. However, both the microstructure and microhardness vary greatly after heat treatment at 400 °C for 1 h. Funded by the National Ministry of Education (No.207095) and Beijing Key Laboratory for Corrosion Erosion and Surface Technology     

锤击对铝合金焊接接头性能的影响

通过力学性能试验和SEM技术对不同锤击焊接强化工艺的LY12CZ高强铝合金试样进行了力学行为研究和组织分析。结果表明：锤击处理可明显强化焊接接头，特别是随焊锤击能够明显强化焊趾，提高焊件的强度和塑性。与常规焊相比，其抗拉强度提高26％，延伸率增加50％。常规焊件断口形貌上存在较多树枝晶；随焊锤击件断口为韧窝和撕裂棱形貌，焊后锤击的断口形貌则介于常规焊件和随焊锤击件之间，可观察到韧窝和撕裂棱，亦可观察到少量树枝晶，晶粒细化是锤击工艺的主要强化机理。     

喷丸,爆炸和滚压强化与高锰钢的弯曲疲劳强度

对喷九、爆炸和液压强化后Ｍｎ１３钢的表面强化层进行了ＴＥＭ分析、残余应力及疲劳强度的测定．结果表明：在表面形变强化过程中，若诱发生成α马氏体，由于显微裂纹的形成将会抵消栅栏效应对提高疲劳强度的有利作用．此外，宏观残余应力不是影响Ｍｎ１３钢弯曲疲劳强度的控制因素     

高速车铣已加工表面粗糙度的理论与实验研究

综合考虑了刀具几何参数、刀具与工件的相对运动以及切削用量对已加工表面轴向残留面积高度的影响,建立了高速正交车铣已加工表面轴向残留面积高度的理论计算模型和计算公式,并据此提出了已加工表面粗糙度理论值的计算方法．实验研究结果表明。理论轴向残留面积高度是影响实际高速正交车铣已加工表面粗糙度的主要因素．     

航空铝合金薄壁件加工变形有限元仿真与分析

综合考虑薄壁件粗精加工工序,建立了薄壁件铣削加工全过程三维有限元模型,系统地研究了残余应力施加、切削力建模及动态加载、材料去除等加工过程建模所涉及的关键技术.通过自行构建的加工仿真平台,对处在不同毛坯初始残余应力分布情况下的薄壁件分别进行了加工过程模拟.仿真结果表明,加工过程中残余应力对切削力引起的薄壁件加工变形具有重要影响,较大的初始残余应力导致薄壁件侧壁首末自由端附近产生加工变形波动,容易引起或加剧切削振动, 严重影响其加工精度及表面质量.