喷雾电化学放电加工难导电硬脆材料试验研究

针对传统电解电火花加工难导电硬脆材料存在的问题,提出了一种使用开槽金属轮作为一极,另一极为紧贴工件表面的进电金属片的喷雾电化学放电加工方法,对单晶硅和氧化铝陶瓷进行了试验研究,并加工出了窄槽实物。通过分析加工表面微观形貌可知,单晶硅等半导体材料主要依靠电化学腐蚀、电化学放电和化学溶解进行综合蚀除,氧化铝陶瓷等绝缘材料经电化学放电通常只能产生软化层,再由机械方法实现延性方式去除。最后研究了峰值电压、脉冲宽度、脉冲间隔、电解液浓度、开槽金属轮转速等因素对单晶硅和氧化铝陶瓷材料去除率和表面粗糙度值的影响规律。     

磨料水射流车削陶瓷材料的模型研究

工程陶瓷材料在航空航天等领域有着广泛的应用,由于工程陶瓷具有硬度大、脆性高、断裂韧性低等特点,其加工工艺性很差,极易产生细小裂纹和应力集中现象,影响陶瓷零件的综合性能及使用寿命。文章在研究磨料水射流单磨粒冲蚀机理的基础上,对氧化铝陶瓷材料应用磨料水射流进行车削加工,并建立车削陶瓷材料的深度模型。最后,进行磨料水射流车削实验,实验结果表明,该模型具有很高的可靠性。     

微磨料水射流加工技术的发展

微磨料水射流加工技术的射流直径在10 μm～100 μm之间,较常规磨料水射流直径(500 μm～1200 μm)小一个数量级,在微加工领域仍保持常规磨料水射流的许多的性能,尤其适宜对硬脆材料、复合材料等难加工材料进行微加工.目前其孔加工精度已达到相当于激光微加工技术的水平.为加深对该新技术的最新发展的理解,本文介绍了微磨料水射流加工技术射流生成方式、装置设计的关键技术、主要参数对加工性能的影响及部分应用示例.最后提出了微磨料水射流加工技术中有待深入研究的工作.     

硬脆材料皮秒激光微加工试验研究

硬脆材料微加工中常存在材料易崩裂、刀具磨损严重、加工效率低等不足,引入超短脉冲激光微加工技术,通过光-热-力效应引发材料去除,可有效克服上述加工难题。以羟基磷灰石生物陶瓷、氧化铝工程陶瓷、单晶硅三种典型硬脆材料为加工对象,探索基于皮秒激光的微加工工艺方法,尝试利用激光干切、液体辅助、化学辅助等不同手段,完成微槽、微孔等结构的高质量加工,并分析微加工表面特征形貌,评估工艺方法可行性。     

磨料水射流切割工程陶瓷的机理及实验分析

通过对磨料水射流切割机理及形貌分析,从理论上探讨了磨料水射流形成的液固两相射流是具有一定冲蚀动能的冷态单点动能能源,可对工程陶瓷材料进行冲蚀切割,并发现磨料水射流冲蚀材料的破坏主要是由气蚀破坏、磨料水射流的冲击作用,磨料水的动压作用以及引起的疲劳破坏和水楔作用所致.利用高压磨料水射流切割设备对工程陶瓷进行切割实验,分别对三氧化二铝、碳化硼、碳化硅等工程陶瓷材料进行切割,分析了压力、喷嘴横移速度、靶距等切割参数对其切深的影响.结果表明:磨料经冲蚀工程陶瓷以后,如石榴石磨料经冲蚀作用之后,可重复利用价值很小.     

高精度石英晶体多线切割机的研制

为了提高石英晶体等非金属脆硬材料的切割精度及加工效率,设计了用于石英晶体尤其是音叉片的高精度自动切割加工的多线切割机床,研究多线切割机床关键设计技术,对设备中的罗拉主轴系统、纵向平移工作台系统、收放线系统、张力控制系统等技术进行研究.以音叉片为实验验证,证实此方法适用于石英晶体等非金属脆硬材料的高效精密加工,提高材料利用率具有稳定的运行精度和精确的定位精度,在恒定张力下作高速往复运动,对进一步研究脆硬材料的加工工艺具有重要的指导意义.     

硬脆材料的磨粒加工仿真技术

单晶硅等硬脆材料具有高硬度、低断裂韧性等特性,属于难加工材料,其加工表面易产生微裂纹、亚表面损伤层等缺陷。影响硬脆材料磨粒加工过程的因素复杂,一般用仿真技术来研究磨粒加工硬脆材料的去除机理等。本文概述了硬脆材料磨粒加工相关研究中广泛应用的网格法、无网格法以及网格与无网格结合方法,对比分析各仿真方法的特点及存在的局限性并提出未来的研究方向。      

磨床及刀具磨制切削技术发展动态简析

1引言 硬脆材料是指具有高硬度、高脆性的材料，通常为非导电体或半导体，如各种石材、玻璃、硅晶体、石英晶体、硬质合金、陶瓷等。随着科学技术和现代工业的发展，硬脆材料的应用领域日益扩展，硬脆材料加工技术也不断发展。在各种硬脆材料加工方法中，切割加工占有重要地位。例如，在建筑装饰板材和岩石材质精密零部件的加工中，锯切加工是机械加工的第一道工序，锯切加工成本占整个加工成本的50％以上。     

高压水射流切割技术及其应用

高压水射流切割是一种非传统的冷切割方法,具有传统切割方式难以比拟的优点。本文回顾了其原理和发展历史,介绍了其在工业、航天和医学等方面的应用。对水压、流速、射流直径、直径扩散率以及磨料等切割参数对高压水射流切割的加工质量的影响进行了讨论,并对国外新的研究方法和结果进行了介绍,为优化工艺、改善加工质量提供了借鉴。     

振动磨削加工工程陶瓷MnZn铁氧体表面微细沟槽成屑机理的试验研究

振动磨削作为新型有效磨削方式，为典型难加工工程陶瓷材料提供了精密高效加工手段。本文结合对Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体硬脆材料的振动磨削试验；分析了其磨削机理； 提出了硬脆材料表面微细沟槽提前贯通成屑机理。