超声加工技术的研究现状和发展方向简介

河南理工大学精密与特种加工技术团队始建于1992年,2008年入选河南省先进制造技术创新科研团队。团队现有科研人员28(包括5名教授,15名副教授,1名工程师,27名博士)。主要研究方向为硬脆材料、复合材料、难加工金属材料的高效精密加工技术与装备、数字化制造技术与理论、刀具表面涂层技术及装备、生物制造及3D打印技术等。团队在高速切削、重型装备基础理论与开发、煤矿机械等方面也有研究,并获得了多项原创性成果。团队在国内外学术刊物及学术会议发表论文500余篇(其中SCI检索120余篇,EI收录218篇),出版专著7部。承担863、国家自然科学基金重点项目等国家级项目20余项、省部级项目17项,研究成果获省部级科技进步奖一等奖1项,二等奖5项,国家技术市场金桥奖1项。完成了具有单向和多维振动的超声加工中心、超声立式珩磨,超声珩铰、超声椭圆车削、超声微孔钻削、超声抛光、超声非圆曲面研磨、超声切割装备以及超声毛化、超声锯切、超声拉伸等20余种超声加工系列装备,获授权发明专利80余项,其中40余项科研成果获得转化,转让经费1200余万元。研发的超声刀柄系列已大批量应用到3C产品加工;研发的泥浆泵工程陶瓷缸套,超声珩磨和车削装备系列等已实现产业化应用,创造直接经济效益达12.5亿元。     

砂带磨削成套技术研讨会论文简介

中国机械工程学会生产工程学会磨削专业委员会举办的“砂带磨削成套技术研讨会”,收到来自全国各地的工厂、高等院校及科研单位的论文十四篇,内容涉及砂带磨床及装置开发研制的情况,砂带磨削在特殊材料加工中的应用,有关砂带磨削机理方面的探讨,以及砂带磨削工艺技术的推广使用。这些论文有代表性地反映了近年来砂带磨削成套技术的研究和     

江西有色金属行业三家企业获省科技进步奖

<正>【本刊讯】近日,江西省人民政府隆重表彰了2014年度科学技术进步奖。江西有色金属行业有三家企业五个项目获得奖励:江西铜业股份有限公司"大型露天金属矿安全高效开采关键技术研究与应用"项目获科技进步一等奖;中国瑞林工程技术有限公司"永久阴极铜电解重大智能成套装备的研制及产业化"项目获科技进步二等奖;江西铜业公司"斑     

钢轨打磨技术及磨具研究进展

河南工业大学超硬材料与磨料磨具精密加工技术团队,始建于1989年,2014年入选河南省超精密加工技术创新团队,团队现有科研人员35人(包括17名教授、17名副教授,其中博士25名)。主要研究方向为:高温树脂金刚石/CBN磨具制备技术,高精密柔软金刚石涂附磨具制备技术,低温陶瓷结合剂金刚石/CBN磨具制备技术,磨料磨具磨削基础理论研究、PCD/PCBN复合片制备技术以及金属基超硬磨具的研究等。团队在高铁轨道、智能手机、汽车关键零部件、飞机发动机叶片、高精度轴承、刀具刃具、单晶硅/多晶硅、工程陶瓷、微晶玻璃、石材、高档家具等的精密研磨抛光方面获得了一批原创成果,并已广泛应用。团队在国内外学术刊物上发表论文300余篇,出版超硬材料和磨料磨具专业教材及著作21部;承担国家重大专项、省部级重大重点项目等40余项,获得省部级科技进步奖14项;获得国家发明专利46项,其成果直接转让经费1500余万元,创造直接经济效益20亿元。     

SD2080型波纹边砂布切断机的研制

１目的及意义 目前砂带磨削正在飞速普及,几乎已深入到各个 加工行业,特别是在大型人造板材、薄型金属工件、管 材、大直径轧辊、复杂形面工件的加工及皮革橡胶、塑 料玻璃等非金属材料加工,铝和铝合金、钛合金、耐热 合金等难加工材料的加工都已逐步采用砂带磨削,并 取得了很好的效果。随着砂带磨削应用领域在国内的 不断扩大,对砂带产品的产量、质量、品种及生产砂带 的工艺装备均提出了新的要求。 生产出的砂带大卷重约几百公斤,被送入砂带生 产转换车间,在这里砂带大卷按需求展开一定的长度 切断,然后对切口处进行磨边、粘和,…     

航发钛合金叶片金刚石砂带磨削的磨粒磨损研究

金刚石砂带精密磨削航空发动机钛合金叶片时,砂带磨损对加工精度及表面质量一致性影响很大。针对这一问题,利用ABAQUS软件开展单颗磨粒磨削过程仿真研究,进而进行航发钛合金叶片金刚石砂带磨削试验。仿真及试验结果表明:在磨削速度为10～20 m/s时,摩擦接触点的温度达700 K以上,且随磨削速度的增大而升高;砂带磨损程度随磨削速度的增大而升高,与磨削速度对摩擦接触点磨削温度的影响规律一致。M10/20金刚石砂带的磨损形式为磨粒损耗和磨粒脱落,磨屑的黏结加剧了砂带的磨损。      

“高速加工刀具涂层技术”专题主编 王铁钢

铁钢,男,博士,教授,2010年博士毕业于中国科学院金属研究所,先后在瑞典隆德大学和韩国釜山大学留学。现就职于天津职业技术师范大学,担任刀具涂层方向学术带头人,学科办副主任、研究生处副处长,天津市高速切削与精密加工重点实验室副主任;期刊《中国有色金属学报》《表面技术》《材料工程》《航空材料学报》《装备环境工程》《材料保护》青年编委;有色金属智库认证专家,中国表面工程协会行业专家。长期致力于刀具涂层和高温防护涂层的设计与研发工作,率领团队承担国家自然科学基金、天津市科技重大专项等省部级以上项目20余项,历经多年攻关,在刀具涂层技术上取得突破.     

将时代成果推进国家殿堂

正近年来,在国家科技奖的荣誉殿堂里,我国有色金属行业的科技成果醒目而丰硕,无论数量还是质量,都在不断突破和提升。很多项目填补了国内空白、打破了国外垄断,使我国实现了由仿制到自主研发的根本性转变,比如,获得2019年度国家技术发明二等奖的"大尺寸硅片超精密磨削技术与装备"项目,为"中国芯"制造提供了有力的基础支撑;获得2018年度国家技术发明一等奖的"大深度高精度广域电磁勘探技术与装备"     

ELID磨削工艺参数优化对光学玻璃表面质量影响的试验研究

在线电解砂轮修整(ELID)磨削技术是一项新的、高效的磨削方法,它有效地实现了许多难加工材料的超精密加工和高效加工.本文针对光学玻璃的特性,将ELID磨削方法应用于光学玻璃的精密加工,通过实验研究了ELID磨削中工艺参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的工艺参数.     

W-Mo合金精密镜面加工工艺的实验研究

为了研究W-Mo合金材料精密加工的新途径,采用在线电解修整(ELID)精密磨削和超精密研抛技术,对其进行了精密镜面加工实验,分析了此材料超精密镜面表面的形成机理。通过ELID磨削加工得到了表面粗糙度Ra0.020μm加工表面,再以研抛压力为0.1~0.3 N/cm2,转速为60~100 r/min等优化研抛参数进行研抛加工,获得了表面粗糙度为Ra0.012μm精密镜面加工表面。实验表明:ELID精密磨削加工是保证工件表面质量的基础,超精密机械研抛时研抛压力及转速等参数对工件表面质量起主要影响作用。     

ELID磨削试验电解参数对光学玻璃表面质量的影响研究

随着国防尖端技术的迅速发展,许多具有独特性能的新材料得到了日益广泛的应用,如光学玻璃、硬质合金.但采用传统磨削工艺加工这些材料很难得到良好的表面质量.在线电解砂轮修整(ELID)磨削技术是一项新的、高效的磨削方法,它有效实现了许多难加工材料的超精密加工和高效加工.针对光学玻璃的特性,将ELID磨削方法应用于光学玻璃的精密加工,通过试验研究ELID磨削中电解参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的电解参数.试验结果表明,在ELID中,工艺参数对磨削质量及磨削效率有着显著影响,优化工艺参数对ELID镜面磨削有着重要的意义.     

35000kN精密卧式实时控制压铸机及成套装备项目正式启动

由一汽集团铸造有限公司铸模厂主持,清华大学、西安交通大学、机械科学研究总院先进制造技术研究中心等单位联合承担的国家科技重大专项——"35000kN吨精密卧式实时控制压铸机及成套装备"项目日前正式启动。     

郭双全:独创军用航空发动机再制造技术体系

正郭双全,西南交通大学博士研究生,中国人民解放军第5719工厂研究院设计所3D打印项目主管,博士项目团队负责人。他带领博士科研团队成员率先开展再制造技术开发和应用研究,实现了航空发动机零部件再制造及增材制造(3D打印)技术领域多个国内首创,先后荣获"军队科技进步一等奖""四川省科技进步一等奖"等20余项荣誉称号。     

难磨削零件的高精度平面砂带磨削

薄片(δ?3mm)零件、有色金属及非金属零件的高精度平面磨削至今尚无一种简便易行的加工方法。本文针对这类零件的结构及工艺特点,分析了各种平面砂带磨削的工艺性能,并在此基础上提出了转台式压磨板平面砂带磨削方法及相应工艺装备,对这一工艺的特点及可行性作了较详细的分析,并进行了工艺试检。结果表明,该方法克服了常规砂轮磨削的不足,加工精度高,并可提高加工效率3倍以上(有色金属和非金属件效率更高),加工成本仅与铣削相当,加工表面质量好,表面密封效果特别好。为压缩机阀片、离合器的金属与非金属摩擦片、摩托车发动机箱体、液压阀体以及塑料、胶木、橡胶等非金属板件、垫片的高精度平面加工提供了一种经济有效的工艺方法。     

基于正交实验的机器人砂带磨削工艺分析及优化

针对工业机器人砂带磨削最优工艺参数组合的选择,通过机器人夹持工件进行砂带磨削,采用正交实验和极差、方差分析方法研究砂带线速度、工件进给量、横向进给速度、砂带目数对工件表面粗糙度Ra及材料去除深度MRD的影响,探究其最优工艺参数组合,并通过正交实验数据建立变量与实验结果的线性回归预测模型。结果表明:综合考虑表面粗糙度Ra及MRD的最优加工参数组合为砂带线速度18 m/s,进给量0.5 mm,横向进给速度100 mm/s,砂带目数80#。砂带目数对工件表面粗糙度Ra的影响起主导作用,砂带线速度、工件进给量次之。工件进给量对MRD的影响起主导作用,砂带线速度、砂带目数次之。当砂带目数处于80#～240#时,工件表面粗糙度Ra会随着砂带目数的增大而减小,影响程度有减弱的趋势。当工件进给量处于0.2 mm～0.5 mm时,MRD会随着工件进给量的增大而增大,影响程度有减弱的趋势。     

在线电解修整(ELID)超精密磨削中的金刚石磨具特性研究

ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,主要用于硬脆材料超精密磨削过程中金属基结合剂超硬微细磨粒砂轮的在线修整.本文以金刚石微粉砂轮在线电解修整(ELID)磨削氮化硅陶瓷为例,着重研究了磨具特性对硬脆材料超精密磨削过程的影响.研究表明,磨具组织沿砂轮圆周的不均匀性将会导致砂轮表面钝化膜状态的不一致,这将直接影响砂轮局部参与切削的磨粒数量,影响单个磨料的实际磨削厚度.这首先将对工件表面的磨削质量,特别是对表面粗糙度产生直接影响,同时也非常不利于实现材料的高效去除.     

单晶硅磨抛协同加工的分子动力学

磨削与抛光是实现单晶硅材料超精密表面加工的重要工艺方法,磨抛协同加工过程中由磨粒运动状态主导的二体与三体磨损机制对材料去除效率以及表面加工质量具有重要影响。采用分子动力学方法,建立固结与游离运动状态双磨粒协同作用下的单晶硅表面超精密磨抛加工过程仿真模型,分析磨粒切入深度、横向与纵向间距干涉等因素对磨削力、材料相变、表面损伤及材料去除行为的影响规律,阐释单晶硅磨抛协同超精密加工表面形貌演化规律。研究表明：受磨粒运动状态驱动的单晶硅材料表层损伤原子数量随固结及游离磨粒切入深度增大而增加,磨粒切入深度对工件的材料去除、裂纹生长及损伤行为影响显著;法向和切向磨削力随磨粒切入深度增加而增大,且在同等切入深度变化时法向磨削力增加幅度大于切向磨削力; 通过单晶硅金刚石结构分析磨粒间干涉区域的损伤情况可知,随着磨粒间纵向间距增加时,工件所受干涉作用减小,六角金刚石晶体结构减少;相比较固结磨粒,游离磨粒对工件的损伤区域更深,产生瞬态缺陷原子更多。研究结果可为实现超精密磨抛协同加工工艺高材料去除效率和高表面质量提供理论基础。     

合锻智能近年硕果累累

正近几年来,合锻智能持续发力,硕果累累。获"国家技术创新示范企业"、"国家知识产权示范企业"称号认定;组建"数控锻压机床装备国家地方联合工程研究中心"、"高端成形机床成套装备安徽省技术创新中心";主持颁布3项国家标准实施,2件发明专利获得国家专利优秀奖;省部级科技进步一等奖3项;国家智能制造十大科技进展项目1项;     

Li-Ti铁氧体陶瓷精密磨削的试验研究

铁氧体陶瓷的应用因其表面加工质量难以保证而受到很大限制。本文采用80/100#树脂结合剂金刚石砂轮和W 20石墨白刚玉砂轮对Li-Ti铁氧体陶瓷进行了磨削试验。研究了单位宽度磨削力、表面粗糙度和单位宽度材料去除率随磨削参数的变化规律,观察并分析了铁氧体工件磨削后的表面微观形貌。结果表明:Li-Ti铁氧体的表面粗糙度值可达到Ra0.084μm,实际单位宽度材料去除率达到90%,材料以塑性方式去除;采用上述砂轮可实现铁氧体陶瓷的高效精密磨削。     

光学玻璃的精密加工技术

对光学玻璃的高效精密特种加工技术进行了分析。对ELID法﹑激光加工﹑超声磨削以及精密铣削的最新研究进展进行了综述。介绍了采用ELID技术和控制加工工艺参数,使砂轮单个磨粒的最大切削深度小于脆性材料的临界切削厚度,实现了脆性材料的塑性加工,并得到精密光滑的表面;在加工非球曲面时,使零件的精加工抛光量降到最低。采用激光加工技术通过增加预热激光束,极大地降低了已加工表面的热应力及拉伸应力,使得加工质量有了大幅度的提高。通过选用适当的刀具和工艺参数,使被加工工件表面粗糙度值比普通磨削降低了30%～40%。通过优化刀具﹑加工方式及工艺参数,提高了光学玻璃精密铣削的加工质量和效率,降低了加工成本。