超声波铣削加工材料去除率的理论模型

超声波铣削加工适于硬脆材料复杂型腔的加工，加工中影响材料去除率的因素很多，为了优化加工参数以及更好地控制加工过程，研究了各种加工参数对材料去除率的影响规律。分析了工具的高频振动、旋转以及机床进给三种运动综合作用下超声波铣削加工的材料去除机理，在传统超声波加工机理以及材料去除率模型的基础上，基于压痕断裂理论，建立了超声波铣削加工材料去除率理论模型。该模型可用于仿真实验研究及预测超声波铣削加工中的材料去除率。     

超声波加工建筑玻璃小孔的试验研究

本文通过超声波加工建筑玻璃小孔的试验，探讨了工具振动的振幅、频率、工件材料、进给压力、工作介质等主要加工参数对去除率和影响和工具设计及加工效果。     

超声波加工建筑玻璃小孔的试验研究

本文通过超声波加工建筑玻璃小孔的试验，探讨了工具振动的振幅、频率、工件材料、进给压力、工作介质等主要加工参数对去除率的影响和工具设计及加工效果。     

大理石的超声波加工试验研究

本文采用超声波加工技术对大理石的孔加工进行了试验研究,并与陶瓷材料进行了对比试验,研究了各种加工参数对材料材料率和加工精度的影响。试验结果表明：材料去除率与其力学性能有关,在同样的加工条件下,材料的强度和断裂韧性越高,其材料材料率越低,加工精度越高。     

HAP/SiCw复合生物陶瓷材料的超声波加工

研究了用超声波加工技术对HAP/SiC复合生物陶瓷材料进行加工时晶须取向对加工机理、材料去除率和加工表面粗糙度的影响。研究结果表明材料去除率和加工表面粗糙度随晶须方向角的增大而增大。在相同的加工条件下 ,材料的断裂韧性越高 ,其MMR越小。该研究为HAP/SiCw复合生物陶瓷材料的超声波加工提供了工艺依据     

金刚石工具头超声波复合加工的实验研究

研究了金刚石工具头超声波复合加工方法的可行性及加工参数与材料去除率的关系。在研究超声加工，超声复合加工和金刚石工具的基础上，借助SEM分析其典型塑性材料和脆性材料的加工形貌，初步讨论了该方法去除材料的机理。     

超声波磁流变复合抛光中几种工艺参数对材料去除率的影响

提出了一种光学抛光的新方法——超声波磁流变复合抛光。介绍了该抛光方法的基本原理和实验装置,进行了超声波磁流变复合抛光实验,采用轮廓仪实测了光学玻璃超声波磁流变抛光材料去除轮廓曲线。通过该项工艺实验,研究了五种工艺参数(磁场强度、超声振幅、抛光工具头与工件的间隙、抛光工具头转速、工件转速)对光学玻璃材料去除率的影响。在一定实验条件下,获得的材料去除率为0.139 μm/min,并获得了超声波磁流变复合抛光工艺参数与材料去除率的关系曲线,得出了光学玻璃超声波磁流变复合抛光的材料去除规律。     

电火花加工中电极材料对加工性能影响的试验研究

以电火花多电极加工3Cr13模具型腔为研究对象,以提高材料去除率和降低电极损耗为目标,对负极性标准切入加工时不同电极材料的电火花加工性能(加工效率、电极损耗)进行研究,设计并进行了不同工艺参数下紫铜电极和Cu50W铜钨合金电极加工试验,获得了不同条件下的材料去除率和电极相对损耗参数,并对多电极电火花加工工艺及经济性进行了分析,结果表明:相同工艺参数下,加工性能因电极材料热学性能不同而不同,Cu50W铜钨合金的材料去除率约为紫铜的85.7％,而电极相对损耗约为紫铜的42.9％,从而为电火花加工不锈钢模具材料的电极选择提供了理论依据.     

电火花成型加工Inconel 718电极损耗及材料去除率研究

采用正交实验方法用铜电极对Inconel718合金材料进行电火花加工研究,研究了不同的加工参数(电流、周率、效率、间隙电压)对电火花加工Inconel718材料过程中的电极损耗和材料的去除率的影响,并对实验结果进行了主效应分析以及方差分析。结果表明:材料去除率随着电流和周率的增大而增大,电极损耗随着周率的增大而减小。在加工参数电流为10A,周率为100μs,效率为80%,间隙电压20V时获得较高的材料去除率;加工参数在电流为4A,周率为200μs,效率为20%,间隙电压20V时获得较小的电极损耗。     

短电弧套料加工试验及电极加工特性的分析

短电弧加工技术是一种新型的特种电加工技术,它能有效地解决高硬度、高强度和高韧性导电材料的加工难题,而这些难加工材料的深孔套料加工难度更大,因此将短电弧加工技术应用于深孔套料加工,可以提供一种新的深孔套料加工方法。主要分析了短电弧加工机理和放电过程的形成,并通过所设计的短电弧套料加工系统对几种难加工材料进行了短电弧加工试验,确定不同的电加工参数和非电加工参数对工件材料去除率的影响。选择几种电极材料和不同的电极结构形式进行短电弧套料加工试验,以确定电极的加工特性。试验结果表明,当电源电压和进给量增大,放电间隙减小时,工件材料的去除率也相应的增加;在相同加工参数条件下,石墨电极对钛合金TC4的去除率要高于镍基高温合金In625,而同种电极材料的齿形结构电极具有更好的加工效果。通过对短电弧加工之后的不锈钢(0Cr17Ni4Cu4Nb)材料的金相组织检测与分析,确定不锈钢材料的基体组织基本稳定,热影响区域厚度较小(524. 5μm),对后续的机械加工和套料加工不会产生较大的影响。     

硬脆材料旋转超声加工技术的研究现状及展望

旋转超声加工是一种复合特种加工技术,它复合了传统超声加工和普通磨削加工的材料去除方式,在提高硬脆材料去除效率、减小切削力、提高加工精度和表面完整性等方面具有显著优势。自旋转超声加工技术发明至今,国内外学者开展了大量的有关旋转超声加工装备及工艺的研究工作,并且已在几乎所有主要的硬脆难加工材料中得到实际应用。本研究在简要概述旋转超声加工技术的基本原理和发展过程基础上,总结国内外学者在材料去除机理、工艺特性、加工新形式以及装备研发等几方面的主要研究成果,并对旋转超声加工技术的发展趋势及值得关注的问题进行展望。     

辅以工具旋转的超声波加工方法的研究

结合传统超声波加工和超声旋转加工的特点,提出了一种适合于对硬脆材料进行大面积加工的新方法：辅以工具旋转的超声波加工,并推导了其材料去除模型。     

高体积分数SiCp/Al复合材料旋转超声铣磨加工的试验研究

由于大量高硬度增强相SiC颗粒的存在,高体积分数铝基碳化硅（SiCp/Al）复合材料的机械加工十分困难。旋转超声加工被认为是加工这种材料的有效方法。通过超声辅助划痕试验,分析高体积分数SiCp/Al复合材料旋转超声铣磨加工的材料去除机理。在超声振动的作用下,材料中铝基体发生塑性变形,其表面得到夯实;SiC增强相被锤击成细小的颗粒而发生脱落,形成较大的空洞。由于材料加工的缺陷大多产生于SiC颗粒的去除过程中,SiC颗粒的去除方式对加工表面的质量起着决定性的作用,选择合适的工艺参数可以有效提高加工表面质量。旋转超声加工工艺特征试验表明,超声振动可有效降低切削力;主轴转速对轴向切削力的影响最大,其次是进给速度,切削深度对轴向切削力的影响较小;另外主轴转速对表面质量的影响效果也最大,并随主轴转速的增大表面粗糙度增大。因此在加工过程中,可以适当加大切削深度,在保证加工质量的基础上,选择较大的进给速度,在保证刀具寿命的前提下,选择合适的主轴转速,以获得较优的加工表面质量和加工效率。     

超声振动改善气体介质电火花加工的机理研究

提出了超声振动-气体介质电火花复合加工技术,在简述其加工原理的基础上分析了超声振动在改善气体介质电火花加工中的作用,以及相关的理论机理。实验结果表明,附加超声振动能改善放电间隙状态,减少短路、拉弧现象,提高了材料的去除率。进行了超声振动-气体介质电火花加工单脉冲实验设计。     

Free abrasive wire saw machining of ceramics

Currently, many kinds of ceramics are used in advanced industrial fields due to their superior mechanical properties, such as thermal, wear, corrosion resistance, and lightweight features. Wire saw machining ceramic (Al₂O₃) was investigated by ultrasonic vibration in this study. Taguchi approach is a powerful design tool for high-quality systems. Material removal rate, wafer surface roughness, steel wire wear, kerf width, and flatness during machining ceramic were selected as quality character factors to optimize the machining parameters (swinging angle, concentration, mixed grain and direction of ultrasonic vibration) to get the larger-the-better (material removal rate) and the smaller-the-better (wafer surface roughness, steel wire wear, kerf width and flatness) machining characteristics by Taguchi method. The results indicated that wire swinging produces a higher material removal rate and good wafer surface roughness. Ultrasonic vibration improved material removal rate, without affecting the flatness under different machining conditions. Experimental results show that the optimal wire saw machining parameters based on grey relational analysis can be determined effectively and material removal rate increases from 2.972 to 3.324 mm²/min, wafer surface roughness decreases from 0.37 to 0.34 μm, steel wire wear decreases from 0.78 to 0.77 μm, kerf width decreases from 0.352 to 0.350 mm, and flatness decreases from 7.51 to 7.22 μm are observed.