氧化铝空心球砂带磨削钛合金的材料去除及表面质量研究

为了解决航空发动机钛合金叶片磨削加工中砂带使用寿命不足的问题,采用新型氧化铝空心球开展钛合金试样砂带磨削的相关工艺试验研究。通过单因素试验分析氧化铝空心球砂带加工钛合金板材中工艺参数对表面粗糙度和磨削比的影响,确定空心球砂带磨削钛合金参数的合理范围,进而通过正交试验研究磨削压力、磨削线速度、进给速度以及磨粒粒度等因素对表面粗糙度和磨削比的影响程度,确定空心球砂带磨削钛合金的最优工艺参数组合。     

电镀金刚石砂带磨削氧化铝陶瓷的试验研究

通过单因素试验分析了氧化铝陶瓷加工中工艺参数对磨削效率的影响;通过正交试验研究了试验因素对磨削效率的影响以及砂带结构参数对磨削表面粗糙度的影响,并确定合理工艺参数。结果表明,砂带线速度增加,磨削效率增加,砂带线速度过大,磨削效率下降;磨削效率随磨削压力的增加而提高,磨削压力增大到一定值以后,磨削效率明显下降;工件进给速度增加,磨削效率增加,进给速度增加到2.2mm/s以后,磨削效率下降较快。正交试验表明:工艺参数对磨削效率的影响大小为:磨削压力工件进给速度砂带线速度;磨削表面粗糙度随着砂带粒度号和植砂密度的增加而下降。     

锆合金管坯壁厚在线超声检测与修磨技术研究

针对经热挤压和内孔磨削后的锆合金管坯壁厚分布不均、壁厚值变化大的难题以及管坯外径小、壁薄的特性,在其内壁非圆的情况下,结合实际管坯截面壁厚存在的分布规律,提出了适用于锆合金管坯砂带修磨加工的以"探头平动、管坯转动"作为检测方式的"溢流式"壁厚在线超声检测方法。利用此方法测量出管坯截面壁厚值,计算出壁厚偏差,并得到整根管坯的壁厚偏差分布,进而指导后续管坯壁厚砂带修磨,最终保证了管坯壁厚的均匀性及其表面的光滑性。     

砂带磨削钛合金磨削加工性能研究

针对钛合金零件干式打磨过程中磨具堵塞引起烧伤的问题,开展锆刚玉砂带和碳化硅砂带干式磨削TC4合金加工试验。通过分析磨削温度、材料去除量、表面完整性及磨粒磨损特征,对砂带磨削钛合金加工工艺进行研究。结果表明：相同磨削用量条件下,锆刚玉砂带相比于碳化硅砂带,磨削温度最高降低23.6%,耐用度提高2倍。磨削表面粗糙度随砂带线速度的增大逐渐降低,且两种砂带磨削表面粗糙度差值呈逐渐增加趋势。当砂带线速度v_s=20 m/s时,锆刚玉砂带比碳化硅砂带磨削表面粗糙度降低了29.7%;当磨削深度增大时,碳化硅砂带磨削表面粗糙度值快速增加,锆刚玉砂带磨削表面粗糙度增量缓慢,当磨削深度增大到0.1 mm时,表面粗糙度差值达到22%。     

砂带磨削加工表面粗糙度预测与验证

为了研究砂带磨削过程中主要工艺参数对磨削表面粗糙度的影响规律,建立了砂带磨削工件的表面轮廓模型,通过对砂带磨粒运动轨迹的研究分析,由单个磨粒的运动方程建立多个磨粒的运动方程。采用单因素试验法,由仿真软件合成磨削加工表面的三维形貌与粗糙度值的变化趋势,通过建立表面粗糙度回归数学模型与叶片磨削试验进行理论分析验证。结果表明,不同工艺参数磨削后工件表面粗糙度的仿真值与试验结果吻合度较好,为实际砂带磨削工艺参数的选择和优化提供理论依据与参考。     

基于BP神经网络的机器人砂带磨削表面粗糙度研究

为提高机器人砂带磨削工件表面粗糙度的预测精度,采用基于BP神经网络方法进行研究,进行机器人砂带磨削铝合金板材试验,基于试验结果采用BP神经网络建立各工艺参数与工件表面粗糙度之间的预测模型。对该模型进行仿真预测,并通过试验验证该模型的预测精度。结果表明该模型预测精度高,可以预测不同工艺参数磨削后的工件表面粗糙度,实现了机器人砂带磨削铝合金板材工艺参数的优化。     

砂带磨削钛合金表面粗糙度工艺参数的敏感性研究

为了获得给定范围内的砂带磨削钛合金表面粗糙度工艺参数的最优区间,以钛合金TC4为研究对象,进行砂带磨削表面粗糙度试验。构建砂带磨削钛合金表面粗糙度的经验公式,分析表面粗糙度对工艺参数的灵敏度,获得工艺参数的稳定域与非稳定域。结合正交试验中的极差分析,得到工艺参数对表面粗糙度的影响曲线,进行了工艺参数的区间优选。研究结果表明：表面粗糙度对磨料粒度的变化最为敏感,对砂带线速度的变化最不敏感;磨料粒度的优选范围为120#～150#,砂带线速度的优选范围为15～20 m/s,磨削压力的优选范围为10～15 N。本研究对砂带磨削钛合金表面粗糙度控制提供了理论方法与试验依据。     

船用螺旋桨砂带磨削表面质量的试验研究

通过正交试验研究了磨削参数对船用螺旋桨叶片表面粗糙度的影响。讨论了砂带粒度、砂带线速度、接触轮硬度、磨削深度和磨削进给速度对表面粗糙度的影响规律。分析了砂带粒度和磨削深度对磨削后残余应力的影响。研究结果表明：砂带粒度对表面粗糙度的影响最大,在合适的磨削参数下可获得最佳表面粗糙度;砂带弹性磨削的特点使螺旋桨表面形成残余压应力;砂带粒度越小,残余压应力越小;随着磨削深度的增加,残余压应力不断增大。     

开式砂带磨削参数对表面粗糙度影响的分析与优化

根据砂带磨削的原理设计了开式接触轮式砂带磨削装置,并将其应用于普通车床,对机械加工中较难加工的细长轴进行砂带磨削试验。通过试验分析了砂带转速、工件转速、磨削深度等因素对工件表面粗糙度的影响,并对磨削参数进行优化。结果表明在车床上采用开式接触轮式砂带磨削装置对细长轴进行精加工,能有效地降低表面粗糙度。在工件转速nW=1 000 r/min、砂带转速nS=3 r/min、磨削深度ap=0.07 mm、纵向进给速度f=0.02 mm/r条件下,能获得最优的表面粗糙度Ra0.48μm。     

船用螺旋桨砂带磨削研究

为改善船用螺旋桨叶片的磨削效果,采用两种不同磨料砂带对螺旋桨叶片进行了磨削试验。讨论了砂带线速度、法向磨削压力、磨料种类对材料去除率的影响;分析了砂带粒度和接触轮硬度对表面粗糙度的影响。试验表明:使用砂带磨削螺旋桨不仅可行,并且具有较高的材料去除率,可获得较小的加工表面粗糙度。该研究为确定合理的螺旋桨砂带磨削工艺参数提供了依据。     

表面相互作用下表面形貌表征研究

研究了相互作用表面微观形貌三维功能参数表征问题,分析了相应的表征参数.这些表征表面功能特性的参数包括:实体接触面积比、开放空体面积比、封闭空体面积比.针对实际测量的表面,结合MATLAB数字图像处理详细给出了各参数的计算方法,并对不同结构的表面形貌进行了表征.结果表明:3种表面表征参数不仅能很好地鉴别粗糙度相近、结构不同的表面形貌,而且能够表征表面的功能特征.实体接触面积比可用于表示表面的支承性能,实体接触面积比大表明支承性能好;开放与封闭空体面积比同时给出表面承载能力和润滑性能信息.     

热水面面盖拉伸模曲面加工

介绍热水器面盖拉伸模的曲面构造及合理的工艺方案。     

曲面圆弧包络磨削表面粗糙度特性研究

对曲面磨削表面粗糙度成型原理进行了分析,得出曲面磨削时其表面粗糙度由磨粒划痕和砂轮两步距间的残留高度构成。探讨了其分布均匀性的原理,揭示了各参数对其均匀性的影响。通过砂轮进给速度的变速控制,可以降低约60%的表面粗糙度波动率。根据理论分析可知,在加工凹曲面时,其理论残留高度值约为凸曲面的两倍。实际加工时,采用较小的砂轮进给步距或砂轮圆弧半径可达到凸曲面的表面粗糙度效果。     

平面磨削工件表面波纹产生原因与预防

文中分析了平面磨削时工件表面波纹的类型与成因,并给出了相应的改进措施。     

光学表面X射线异常散射现象

研究了用掠入射散射法测量光学表面散射分布实验中存在的异常散射现象。首先,介绍了实验装置,并用原子力显微镜(AFM)测量了样品的表面粗糙度, 给出了工作波长为0.154 nm时不同样品在不同掠入射角下的表面散射分布。然后,分析了异常散射角与临界角的关系。最后,对影响散射强度的因素进行了分析。实验结果表明：当掠入射角大于临界角时能观测到光学表面的异常散射现象。在波长一定的情况下,异常散射角与样品材料有关,与掠入射角和表面粗糙度无关;异常散射角略小于临界角,误差变化为-8.6%~-0.9%。另外,镜像反射强度随着入射角和表面粗糙度的增大而迅速减弱,但异常散射强度与镜像反射强度的比值（峰值比）反而随着掠入射角或表面粗糙度的增大而增大,其比值在0.012~2.667变化。结果证明样品的材料和表面形貌是影响异常散射分布的两个重要因素。     

氟金云母表面形成机理及表面粗糙度理论模型

根据车削动力学理论,先后求出前刀面和后刀面的接触应力,进而确定裂纹尖端应力强度因子;基于断裂力学理论,确定了尖端裂纹扩展角;分析表面形成微观机理,根据车削中刀具与工件的干涉关系,建立表面粗糙度理论模型,并利用被加工表面实际面积和投影面积比值K,提出脆性材料粗糙度理论修正模型;通过单因素氟金云母车削实验验证该模型精度。结果显示：随着切削速度、进给量和切削深度的增大,材料发生塑脆转变,表面粗糙度随着切削速度和进给量的增加先减小后增大、随着切削深度的增大而增大;在塑性去除情况下预测结果与实验值趋势相反,在脆性去除情况下理论预测值与实验值趋势相同。修正后粗糙度模型精度较修正之前明显提高,证明修正后模型是可靠的。     

轴承滚道表面激光强化处理

利用CO2激光器进行GCr15制轴承滚道表面激光强化处理试验.用光学显微镜和扫描电镜对经激光表面改性后的显微组织和形貌进行分析.结果表明,选择合适的激光淬火参数,可以保证激光表面改性层有足够的硬化层深度(0.8～0.9 mm)、高的硬度值及更加细小的马氏体组织.     

基于映射参数分割的复杂曲面反求技术研究

主要研究复杂曲面的反求技术 ,提出了一种新的反求方法——映射参数分割法 :它将复杂曲面分为广义平面、广义柱面和广义球面三类 ,根据不同特征选择定义映射引导参数面 ;将曲面的检测点集映射到引导参数面 ,形成映射参数域并确定其取值范围 ,实现参数域、检测点集分块 ;通过最小二乘平面逼近 ,形成整体曲面的插值网格点 ,最终采用标准的 Bezier曲面方法实现复杂曲面反求     

三坐标测量机的测头半径补偿与曲面匹配

在非均匀双三次B-样条函数的基础上,导出自由曲面任意点的法矢量通用算法,进而提出自由曲面测头半径补偿公式;为了更好的消除自由曲面测量中的定位误差,提出了应用单纯形法,对测量原始点进行坐标平移和旋转变换,从而较好的解决了曲面匹配问题.     

曲面加工表面粗糙度几何仿真

目前采用高速铣削方式加工具有曲面结构的零件非常普遍,而在曲面加工的过程中几何因素对已加工曲面的表面粗糙度具有一定的影响。为了提高加工效率和加工质量,普遍的方法是采用仿真软件。文中以MATLAB为平台,构建双三次Bezier曲面的工件模型,并结合走刀行距和进给量以及切削速度等加工参数,对影响表面粗糙的因素进行分析,同时提出具体的仿真算法,并且在实际应用中加以验证。