弹性研磨法的基础研究──测试与分析

本研究是为解决自由曲面（如型腔膜,凸模等）的研磨加工自动化而研制的一种新型摩轮－弹性磨轮。采用聚氨酯合成橡胶及氟化乙烯发泡材料作成基材,再外加一层研磨材料作成的弹性砂轮,在加工中心及自动机床上对自由面进行光整加工。     

基于弹性系统的金刚石表面研磨试验研究

提出一种基于弹性系统的金刚石研磨技术,并对该加工方法进行一系列的试验研究,试验结果表明该方法可获得高质量的金刚石表面.     

采用混联机床研抛模具自由曲面

采用混联研抛机床对自由曲面进行了研磨加工,在不同的加工条件下,通过对相同的曲面片进行研磨实验,探讨了研磨参数变化对自由曲面的研磨效率和表面质量的影响规律,通过对研磨加工工艺过程的分析,建立了研磨条件的数学表达式,推导出影响表面质量和加工效率的4个研磨工艺参数,并分析了研磨参数对表面粗糙度的影响。初步建立了自由曲面研磨的专家系统,为研磨过程的自适应控制提供依据。     

模具数控研磨技术开发研究

应用模具型腔的数控研磨加工技术,开发了用于模具型腔研磨加工的研磨装置,此装置可直接安装于数控铣床上研磨加工平面,竖直面及空间自由曲面及空曲面,为在ＮＣ档或加工中心上实现模具一次装夹完成铣削,磨削和研磨加工提供了工艺装备。     

擂溃机杵头弹性接触下研磨机理的分析

分析了杵头的弹性接触对擂溃过程的均匀研磨、研磨强度、研磨温升的影响。介绍了轨迹遍及度概念及计算公式，导出了与研磨强度有关的接触压力，研磨力矩的计算公式以及研磨温升的计算公式。     

合成弹性材料机械滤波特性的测试和分析

为了研究合成弹性材料的动态特性，利用Hopkinson棒装置进行了一系列试验。试验结果表明，具有不同长度与直径比和不同硬度的合成弹性材料具有不同的截止频率和固有频率。建立了圆柱形合成弹性材料试件的数学模型，并以此作为计算机程序的基础对给定尺寸和硬度的圆柱形合成弹性材料的频率响应特性进行了仿真，仿真结果与试验结果一致，说明具有该动态特性的合成弹性材料可以起到机械滤波器的作用。     

橡胶类止水材料超弹性性能的研究与应用

摘要：考虑橡胶类止水材料性能对水封设计的重要作用,为了全面描述材料的超弹性性能,本文采用不同的Rivlin公式对橡胶类止水材料的单向拉伸、单轴压缩和纯剪实验数据进行曲线拟合与研究。结合工程实例将各模型的拟合参数应用于充压伸缩式水封自由外伸量的非线性有限元计算中,并将计算结果与该水封自由外伸量模型实验进行对比研究。结果表明：二阶五项Rivlin模型能较好地反映橡胶类止水材料的超弹性性能,具有良好的工程适用性,将其在应用于闸门水封非线性有限元计算能有效提高精度,这为闸门水封结构的设计计算提供了有益的参考依据。     

复杂模具自由曲面抛光工艺规划的研究

抛光是模具自由曲面自动化加工中的重要工序．本文对复杂模具自由曲面抛光的工艺规划技术进行了研究,首先详细给出了抛光工艺规划步骤,即自由曲面分区、磨具的选择、路径规划、加工参数优化和抛光次数的确定;提出了三种确定抛光次数的方法,即表面粗糙度法、材料去除深度法和效率法,并具体给出了每一种临界抛光次数的计算方法．     

损伤黏弹性Timoshenko梁的广义变分原理

从考虑损伤的黏弹性材料一种卷积型本构关系出发，应用Timoshenko梁变形的基本假设，建立了损伤黏弹性Timoshenko梁的静、动力学行为研究的数学模型．同时，利用卷积，建立了相应的Gurtin型广义变分原理，该广义变分原理可以看成是黏弹性Timoshenko变分原理的一种推广。     

黏弹性夹层圆板的轴对称自由振动特性

对黏弹性夹层圆板的轴对称自由振动特性进行了分析。基于经典弹性圆薄板基本假设和Kelvin-Voigt黏弹性本构方程,建立了黏弹性夹层圆板振动控制方程。采用Galerkin截断得到黏弹性夹层圆板自由振动的特征方程,用数值方法讨论了周边固支黏弹性夹层圆板夹心层比率对结构固有频率及损耗因子的影响。研究表明:随着夹心层厚度的增大,系统频率先增大后减小,损耗因子一直增大。     

弹性磨具材料的生成反应控制和生产工艺

基于弹性磨具材料生成过程的化学反应,分析讨论了控制反应过程的化学平衡问题,根据实验提出了弹性磨具材料配方试验的基本方法和生产工艺过程．     

聚氨酯弹性磨具的生成及力学性能控制

提出了用于磨削抛光任意曲表面的聚包酯弹性磨具材料．介绍了生产该种材料过程中的链增反应、气泡发生反应、交链反应等三大基本化学反应方程式．系统地研究了生成弹性磨具的原料和添加剂对产品性能的影响,从而为优化产品性能提供了定量计算的理论根据．     

基于砂轮进给率和磨削功率的内圆磨削系统分析

分析了将砂轮进给率做为输入参数和磨削功率做为输出参数的内圆磨削系统的动态模型及其传递函数。基于该系统的结构和组成环节,首先确定了系统模型,然后将在不同砂轮进给率下实测的两组功率数据用于系统分析,其中的一组数据用于系统参数的识别,另一组用于验证所识别的参数。以数控化改造的内圆磨床为例,采用ARX和ARMAX方法来识别系统参数,将进给率做为输入、磨削功率做为输出的参数传递路径,分析识别内圆磨削过程的系统传递函数,用于分析数控化改造内圆磨床的稳定性和仿真系统的输出功率的变化规律;通过功率谱密度函数分析磨削过程的系统误差和工件毛坯偏差。分析结果表明输出信号中的干扰(噪声)来源于被磨工件内圆表面的偏心和表面波纹。该分析结果可用于内圆磨削选择进给率参数、分析磨削系统和磨削表面质量的依据。     

ELID精密镜面磨削用新磨削液的研制

以已有的ＨＤＭＹ－１０型磨削液的配方为参照、根据在线电解修整砂轮磨削的特点和要求,通过调整无机盐,添加剂等成分的比例,找出了ＥＬＩＤ磨削中生成氧化膜性能与磨削液成分的关系,研制出新型的性能更ＥＬＩＤ磨削液。     

陶瓷结合剂CBN砂轮磨削难加工材料时磨削液的作用

通过对单颗CBN磨粒和普通磨粒磨损特性的比较以及对陶瓷结合剂CBN砂轮磨损特性和磨削性能的分析,研究了CBN砂轮磨削难加工材料时磨削液的作用,提出了陶瓷结合剂CBN砂轮磨削液的选择依据,研究结果表明,CBN磨粒粘附后所承受的磨削力增大,由此所造成CBN砂轮磨粒和结合剂破碎是不利于发挥CBN砂轮的优异性能的主要因素,磨削液应以抑制粘附,减少摩擦的润滑作用为主,与水基磨削液相比,磨削不同的难加工材料时选用极压磨削油可减少磨削力20－50％,降低磨削温度70－200度,提高磨削比3－30倍。     

内圆磨削HIPSN工程陶瓷磨削力的实验研究

目的研究不同工况下,金刚石砂轮内圆磨削HIPSN陶瓷过程中的磨削力的变化特征;建立HIPSN陶瓷内圆磨削的经验力学公式.方法利用旋转测力仪进行了不同砂轮转速、径向切削深度、以及工件转速对磨削力影响的测试实验.结果HIPSN陶瓷材料磨削力比Fn/Ft=6~11,在硬脆材料中较大,可加工性相对较差.结论通过对建立的HIPSN陶瓷内圆磨削公式的分析可知,与HIPSN陶瓷内圆磨削力关系最大的为砂轮转速,其次是切削深度,工件转速影响最小.通过验证,所提出的公式的平均相对误差在2%以内,对生产实践具有一定借鉴和指导作用.     

基于比磨削能的花岗岩内圆磨削的正交实验

目的研究不同工况下,各种磨削参数组合对比磨削能的综合影响.方法利用Kislter旋转测力仪在线测量切向磨削力,采用正交实验方法设定影响比磨削能的磨床各项磨削参数.通过比磨削能经验公式计算出相应的比磨削能.结果得到不同工况下花岗岩内圆磨削的比磨削能.通过对实验数据的处理得到花岗岩的比磨削能在15～40 J/mm^3.与最小比磨削能0.669J/mm^3对应的因素分别为：砂轮粒度80^#、砂轮转速8.64 m/s、工件转速0.92 m/s.结论揭示了金属材料与硬脆材料去除方式的本质差别,对花岗岩比磨削能的影响因素主次顺序为：切削深度〉砂轮粒度〉砂轮转速〉工件转速.可知影响花岗岩比磨削能的内在因素为材料去除方式,得到了花岗岩内圆磨削的比磨削能的最佳工艺参数组合.     

钢结硬质合金的精密镜面磨削

引入一种新型的在线电解连续修整砂轮磨削方法－ＥＬＩＤ磨削,对钢结硬质合金进行精密镜面磨削,得到了Ｒｚ＝０．０９１μｍ的良好镜面表面,一次磨削成形,效率高,可取代目前的多级研磨工艺。