微结构超声复合加工机理分析与试验

提出制作微结构的超声复合电加工方法.分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工过程机理.用微细放电组合技术制作多种截面形状微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行了多种材料、形状的微结构超声复合加工试验.结果表明:用超声加工是制作硬脆材料微结构的有效方法,用超声复合电火花制作的金属材料微结构有好的精度及稳定性;超声复合电解加工兼有效率高、精度好的技术优势.     

神经网络在超声-电火花复合加工参数预测中的应用

超声-电火花复合加工参数的选择及合理搭配对加工方法的应用、生产率的提高和工具电极的损耗都极其重要，是稳定高效加工进行的前提和保证。通过分析复合加工的主要影响因素，建立了基于BP人工神经网络的超声电火花加工工艺参数优化系统和相应的数据库系统。在给定条件下，系统得到的加工参数更加趋于合理，复合加工系统的总体性能得到提高，克服了传统单纯依赖于工艺数据库的参数选取系统的局限性。试验结果与预测结果有较好的一致性，表明了该系统可为超声电火花加工提供合理可靠的加工方案，系统更加便于用户操作。     

超声加工技术研究进展

超声加工技术依靠瞬时高频振动撞击对工件断续加工,具有极强切削能力的同时,具有较小的宏观切削力,主要用于硬脆材料的精密加工,能提高加工精度和表面质量。首先,阐明了超声加工技术的基本原理及其基本应用范围。其次,综述了超声辅助切削加工技术的研究进展,着重论述了超声辅助铣削净切削时间模型的建立以及模型正确性验证,总结了加工参数对刀具运动轨迹、工件表面质量的影响,阐明了椭圆振动切削能有效抑制切削颤振带来不利影响的原因;探讨了超声辅助磨削技术在加工非金属和金属材料时,对表面质量以及工件表面温度分布的影响;综述了超声辅助钻削技术的切削力和进给速度与普通钻削参数的比较。再者,介绍了超声波加工技术的新发展方向,包括三维椭圆超声振动切削技术、超声ELID复合磨削技术、超声EDM复合加工技术、超声辅助抛光的工作原理及最新研究趋势和能实现的试验效果。最后,总结了目前对超声加工技术及超声辅助或复合技术的研究。     

制作微器件的超声电解复合微细加工基础研究

提出一种制造MEMS微器件的新技术——超声电解复合微细加工；设计微细加工工艺系统，进行一系列微细加工基础工艺试验，验证超声电解复合微细加工在微器件制造中的可行性．展示了该技术在提高微细加工精度、效率、表面质量等方面的优势，研究成果对完善MEMS器件制作技术具有重要理论意义与实用价值。     

硬脆金属的超声电解复合加工研究

硬脆金属材料采用普通切削加工相当困难。本文对硬脆金属材料进行了超声电解复合加工工艺试验与研究，该复合加工方法使加工速度、精度有表面质量较单一工艺有显著改善。     

超声磨料混粉电火花复合加工的研究

阐述了超声磨料混粉电火花复合加工基本原理和基本设备，在试验研究的基础上对加工参数进行详细的讨论，分析了主要参数对表面粗糙度的影响。     

超声振动辅助气中放电加工实验分析

超声振动辅助气中放电加工技术避免了常用的煤油等工作液作为介质带来的环境污染问题，具有工作环境清洁、适用范围广、加工效率高、工具电极简单等优点。实验研究了电压、脉冲宽度、峰值电流、超声振幅及气体介质压力等参数对加工效率、工件表面粗糙度及电极损耗的影响．并对试验结果进行了分析。     

超声振动辅助气中放电加工工艺规律的研究

简述了电火花加工、超声放电复合加工技术的原理及特点;重点对超声振动辅助气中放电加工的原理和工艺规律进行了深入的探讨,并从试验结果分析中得出了该技术特有的基本工艺规律.     

超声复合电加工振动参数检测控制与试验研究

利用高速、高精激光微位移传感器及高频数字示波器进行超声及其复合加工的振动参数(振幅与频率)在线测量,其结果具有高精度和实时性。设计了控制软件,为保持超声振动的稳定及复合电加工参数的在线实时调节与优化建立了基础条件,同时通过数学处理得到了超声振幅与超声激振电压之间的关系。利用分析与测试结果合理选择加工参数,对陶瓷、硬质合金等硬脆性难加工材料进行了超声及其复合电加工试验,超声振动系统工作稳定可靠,试验结果验证了超声及其复合电加工技术对硬脆难加工材料的加工优势。     

超声加工概况和未来展望

本文简述了超声加工技术发展、应用特点和应用分类，介绍了超声加工用某些新型超声振动系统及其应用，概述了超声加工某应用中的基础研究、设备研制和应用研究的情况，指出了超声加工技术的发展前景。     

不锈钢超声-脉冲TIG焊缝的组织与性能

超声辅助TIG焊是一种新型高效焊接方法.前期研究中采用的是直流,而实际焊接中多用脉冲.采用超声辅助脉冲TIG焊方法焊接不锈钢1Cr18Ni9Ti,对焊接接头的组织和性能进行了分析,讨论了焊缝熔深增加、组织细化的机理.结果表明,施加超声振动后,焊缝熔深增加1倍以上,焊缝区组织细化,基值电流期间电弧压缩明显,接头抗拉强度和断后伸长率都有所提高.分析认为声流力是焊缝熔深增加的主要动力,声空化与声流搅拌的共同作用使焊缝组织细化.     

超声振动辅助混粉电火花放电表面强化实验研究

采用超声振动辅助混粉电火花放电表面强化技术进行了65Mn钢表面强化实验。研究了粉末浓度、脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流、超声振幅对工件表面强化层形貌和表面粗糙度的影响。研究表明,在低能量、低振幅和一定粉末浓度条件下,可使粉末渗入工件表面形成强化层。峰值电流过大会导致TiC粉末全部熔融,在超声振动作用下抛离工件表面,不能形成强化层。辅助超声振动可显著提高工件表面的耐磨性。     

AZ31B镁合金超声振动钎焊接头微观结构和力学性能

针对钎剂影响钎焊接头腐蚀性的问题,采用超声波钎焊技术,成功实现了大气环境中AZ31B镁合金板无钎剂搭接.分析了超声振动钎焊接头微观结构及力学性能,研究了超声振动时间和钎缝预留间隙对钎焊接头抗剪强度的影响.结果表明,超声振动可有效去除母材表面氧化膜;在适当的振动时间范围内,接头抗剪强度可达80～90MPa;钎缝预留间隙过大或过小,接头抗剪强度下降;接头显微组织主要为α-Mg固溶体和Mg-Zn相,接头断裂方式主要为沿晶断裂.     

超声振动辅助混粉电火花表面强化试验研究

通过对超声振动辅助混粉电火花表面进行的强化试验,分析脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲峰值电流、混粉浓度和超声振动振幅等因素对强化层形成的影响规律,并对强化层性能进行研究.结果表明,超声振动辅助混粉电火花表面强化形成的强化层在硬度和耐磨性等方面得到明显提高,强化层厚度可达10 μm左右,可有效提高强化处理表面的性能和使用寿命.     

超声振动辅助电火花脉冲放电表面强化层性能研究

采用超声振动辅助电火花脉冲放电表面强化技术进行了65 Mn钢硅电极表面强化.研究了超声振动振幅和频率对表面强化层的厚度分布、显微硬度、表面粗糙度、耐磨性和耐腐蚀性的影响.研究表明,超声振动辅助电火花脉冲放电表面强化技术可改善表面强化层的厚度分布,提高强化层的显微硬度、表面粗糙度、耐磨性和耐腐蚀性.     

超声振动磨削放电复合加工SiCp／Al试验研究

针对SiCp／Al的加工,提出一种超声振动磨削放电复合加工的方法．从加工效率、加工稳定性及表面质量等方面与电火花加工进行了对比试验研究。分析了两种加工方法的脉冲宽度和峰值电流对加工速度和表面粗糙度的影响,结果表明：电火花加工的表面粗糙度平均值为尺04．5μm,超声振动磨削放电复合加工的表面粗糙度平均值为Ra2μm：超声振动磨削放电复合加工的稳定性比电火花加工好,但加工速度较低。通过扫描电镜对两种加工方法下零件表面形貌和重熔层进行了观测,对试件表面进行了X射线衍射分析,表明采用超声振动磨削放电复合加工SiCp／Al复合材料可获得较好的表面质量。     

超声振动辅助加工表面微结构及其特性研究进展

针对超声振动复合加工方法种类繁多且表面微结构指征复杂等问题,阐述了表面微结构的内容和研究现状,论述了国内外超声切削、磨削、表面强化等方法的加工原理及超声振动加工表面微结构特性的试验研究方法,归纳了超声振动条件下表面粗糙度、表面微观形貌的建模方法及其特点,讨论了实验回归建模、数值解析建模和神经网络建模的研究进展,并预测了国内外超声振动表面加工的新技术领域和发展方向,对改善高性能难加工材料的表面微结构特性具有重要意义。     

超声辅助电解磨削GH625微小孔工艺研究

超声振动辅助电解磨削加工技术是一种以超声振动作为辅助、电解磨削为主要加工方式实现零件精加工的新型加工技术.为获得更高表面质量的管电极微孔,首先利用单因素法对GH625材料进行管电极打孔,初步得到最小平均锥度0.043°的微小孔,然后通过正交试验研究脉冲电压、电解液浓度、主轴进给速度、阴极转速对加工微小孔锥度和表面质量的...     

和田玉超声波振动深孔钻削特性分析

基于和田玉超声波振动深孔加工工作和结构原理,构建和田玉超声波振动深孔钻削模型;通过和田玉超声波振动深孔钻削模型分别建立和田玉超声波振动深孔钻削钻削厚度和钻削动力学模型,通过分析计算结果,钻头在一个圆周内的钻削过程中出现空钻现象,出现空钻现象与钻削进给量参数与振动的振幅有关系,钻削进给量小于振动的振幅就会出现空钻现象;振幅的损失量与超声振动钻削系统的刚度有密切关系;在保持阻尼不变的情况下,系统刚度值减小,则振幅损失增大。     

Flexible die drawing of magnesium alloy sheet by superimposing ultrasonic vibration

Combining solid granule medium forming technology with ultrasonic vibration plastic forming technology, ultrasonic vibration granule medium forming (UGMF) technology was proposed. To reveal the effect of ultrasonic vibration on flexible-die deep drawing, an ultrasonic vibration with a frequency of 20 kHz and a maximum output of 1.5 kW was on the solid granule medium deep drawing of AZ31B magnesium alloy sheet. The results revealed that ultrasonic vibration promotes the pressure transmission performance of the granule medium and the formability of the sheet. The forming load declines with the ultrasonic amplitude during the drawing process as a result of the combined influence of the “surface effect” and the “softening” of the “volume effect”.