超声加工参数初探

超声波加工(Ultrasonic machining)过程中,利用了被加工材料的高脆性,工具带动游离磨料做超声频的冲击,从而使工件表面产生龟裂加工的高重复深化使裂纹按工具形状在工件上复映下来实现了成型、切割等超声加工。这种方法广泛地应用于石英振荡器、宝石玉器装饰品,半导体材料以及金刚石加工。在难加工材料中它是一种不可缺少的加工方法。     

磁场辅助电火花加工充磁钕铁硼的加工效果研究

针对普通电火花加工充磁钕铁硼(NdFeB)材料时,蚀除颗粒排出困难、加工效率低、加工表面质量差的问题,自行搭建磁场辅助平台。通过普通电火花加工方法和磁场辅助电火花加工方法加工充磁NdFeB材料对比试验,分析磁感应强度、峰值电流以及脉冲宽度对充磁NdFeB材料的加工效率和表面质量的影响。结果表明:采用磁场辅助电火花加工方法对充磁NdFeB材料进行加工,加工效率和表面质量均得提高。     

典型紫铜电极的数控加工

模具制造中的电极,所用的材料目前多数为紫铜和石墨。针对紫铜材料本身组织致密、韧性强、易加工成复杂形状和加工时存在切屑易粘刀、不易断屑而且材料塑性变形大等特点,在数控加工中通过合理的工艺流程、刀具的选择、切削液的选用等方法,解决了难加工材料问题,有助于更加有效地发挥数控机床的作用。     

谈谈超声加工

超声加工是随着机械制造和仪器制造中各种脆性材料(如玻璃、陶瓷、半导体、铁氧体等)和难加工材料(耐热的及难熔合金、硬质合金等)的不断出现而得到应用和发展的。远在50年代,超声加工设备的研制和加工工艺的应用研究已获得了发展。为了了解各种超声加工法的应用现状和发展动态,下面按超声尺寸加工、切削过程的超声强化介绍如下:     

超声波成型加工工艺

介绍了石墨、陶瓷、玻璃等材料超声成形加工的工艺参数和性能的研究。试验运用了正交设计等方法,研究了各种工程条件对加工生产率和加工精度的影响。     

难加工材料铣削残余应力研究进展

镍基高温合金、钛合金等材料具有良好的高温强度、耐热性和耐腐蚀性等优异性能,已广泛应用于航空航天领域,然而这些材料属于典型的难加工材料,其相对切削加工性能很差,且已加工表面易产生显著残余拉应力,严重影响零部件使用寿命及性能。通过适当的方法调整和控制已加工表面的残余压应力,可以明显提高零件疲劳强度和耐腐蚀性。压应力制造技术是指以获得残余压应力为目标的制造技术,是一种典型的抗疲劳方法。将超声技术与其他加工方法复合实现残余压应力的主动控制,是目前抗疲劳制造技术的主要方法之一。然而,由于受超声加工的临界速度限制,超声与高速复合加工的研究相对较少,但两者均是目前压应力制造领域高度关切的先进加工方法,如果两者能有效复合,必将使核心部件制造在保证更加优良的抗疲劳性能的同时,获取更高的效率。通过分析铣削加工、高速加工以及超声振动加工中残余应力的研究现状,提出可将高速加工和超声振动加工相结合,从而实现难加工材料的高效压应力制造。     

飞机用钛合金的加工

近年来，对汽车和飞机零件高强度化和轻量化的要求越来越高。因此，这些零件所使用材料中的钛、镍合金等也在不断增加。这种材料一般称为切削加工性差的“难切削材料”。加工此类材料的切削刀具也必须能够适应难切削材料特有的加工条件和加工方法。     

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。      

难加工材料的电火花加工脉冲电源研究

针对目前航空、航天等领域中日益广泛应用的硬质合金等材料出现的切削加工困难、电加工蚀除速度慢的问题,设计了带有放电爆炸力的电火花加工脉冲电源。建立了电火花放电加工的热力学传导模型,通过有限元仿真方法得出具有放电爆炸力的单次脉冲能够明显提高难加工材料蚀除量的结论。加工对比实验证明具有放电爆炸力的脉冲电源能够实现高效、稳定的放电加工。     

锻模电火花加工的低损耗

通过对锻模电火花加工工艺指标的选用、电极材料选取和制作、伺服控制及冲油方式参数等多方面的加工试验,总结出对5CrMnMo一类耐高温难加工材料的低损耗加工参数及方法.实现了电极长期重复使用.     

液体辅助激光微孔加工研究进展

随着微孔加工技术的逐渐成熟,激光微孔加工的应用越来越广泛,但依靠单一激光束进行微孔加工仍存在一些问题,尤其是在深孔加工方面,出现了以激光束为主、多能量场辅助的复合打孔技术,并逐渐成为了热点。针对液体辅助激光微孔加工研究领域,总结了水基辅助激光打孔、水基超声振动辅助激光打孔、水基超声?磁场辅助激光打孔和电解液/水射流辅助激光打孔等方法。在水基的基础上,加入了超声、磁场和温度场,使得辅助场变得多元化,在多层面上进行复合加工。介绍了不同辅助加工方法的去除材料机理及加工后材料特性的变化,水起到冷却的作用,但在水层下会形成空化气泡,超声振动可以击溃气泡,磁场和温度场为材料残渣提供了能量,具体表现在热效应、材料去除速率、打孔深度、重铸层及裂纹等方面。影响微孔质量的因素有微孔锥度、深径比、孔的圆度、重铸层厚度、热影响区、微裂纹和粗糙度等,主要对微孔锥度、深径比及其他指标进行了分析,总结了加工方法对微孔质量的影响。     

电火花线切割加工铜钨合金切缝宽度及加工精度影响因素研究

铜钨合金是一种广泛应用于精密及难加工材料电火花成形加工的低损耗电极材料。在窄缝、清棱清角、高纵横比等结构的电极加工中,低速走丝电火花线切割加工较传统加工方法具有一定的优势。通过单因素实验研究了电火花线切割加工参数对铜钨合金粗加工切缝宽度、加工速度及表面粗糙度的影响规律,为实际加工提供理论指导。     

生物芯片微流道的微细加工工艺

在生物芯片发展初期,其基底材料主要是玻璃,这是由于其加工方法是从半导体工业转移而来和玻璃材料的表面特性决定的。随着大批量、低成本的需求,基底材料转向聚合物材料,其加工方法也相应地发生转变。通过对比,介绍了生物芯片微流道微细加工的几种不同方法的原理及特点。     

线切割加工中材料性能对加工质量的影响

分析和研究了线切割加工中材料性能对加工质量、加工工艺以及加工效果的影响,通过不同加工材料的实验数据对比分析指出了切割加工中合理选取极性效应、放电间隙的重要性,提出了合理制定加工工艺、实施加工方法以及优化加工参数的一些具体措施和解决对策。实践证明完善了切割工艺,提高了加工质量。     

石材加工中的磨轮磨削工艺

本文是通过实验的方法研究花岗石磨抛工艺,分析磨轮磨损的原因和影响光泽度的因素,探讨磨轮在花岗石磨削过程中的半径补偿,以指导实际生产,提高生产效率和加工精度。通过实验可以得到以下结论：磨轮的磨损主要取决于石材的硬度和石材去除量,石材硬度愈高,磨轮寿命愈短;去除量愈大,磨轮磨损愈大。树脂型磨轮磨抛花岗石,磨轮半径每米要补偿0．01-0．02mm。光泽度与磨粒的粒度和主轴转速有关,磨粒的粒度越小,转速愈高,光泽度愈高。     

钛的镜面加工技术——微型抛光锤(MGH)加工

为了提高钛制人工关节、椎间板等植入物的性能,需要对其进行高精度抛光。以往利用砂布进行抛光的方法,不仅加工效率及形状精度低,而且有粉尘排出,环境负荷大,为此提出了利用超声波振动使材料表面发生塑性变形的微型抛光锤(MGH)加工方法。但是,采用这种方法对钛材料进行加工时,有时会使加工面产生烧伤或工具上发生粘结等问题,因此     

高速加工的CAM技术与模具加工

论述了高速加工的特点及技术要求，给出了高速加工的实现方法－基于材料贸量的加工。指出贸量加工不仅是实现高速加工的有效方法，而且是智能加工的技术基础。     

电解电火花复合加工深孔试验研究

概述了难加工材料零件打孔的几种主要工艺方法,提出此类材料小孔、深小孔加工的一种新电解电火花复合加工试验方法.在改造的试验装置上,采用复合型电解液在不锈钢、钛合金试件上进行了小孔、深小孔加工试验.分析了生产率、表面粗糙度和加工精度等工艺效果的成因.结果表明,通过合理进行电解液配制和选择电规准等相关工艺参数,试件的材料去除率达14 mm/min,表面粗糙度值Ra ＜7.9 μm.虽然加工精度低于电火花加工精度,仍验证了该方法用于钛合金试件打孔的有效性.     

精密微小孔加工技术进展

介绍了国内外精密微小孔加工技术的现状、应用和发展方向,并列举了多种加工方法,包括传统机械加工、特种加工和复合加工。重点介绍了特种加工技术在精密微小孔加工中的应用,由于其加工精度高、生产成本低、应用范围广,特别适合于加工硬脆等难加工材料,因而是精密微小孔加工的发展方向。同时,还针对不同微小孔加工方法中的不足,介绍了相应的解决办法。     

口腔陶瓷修复材料加工研究

口腔陶瓷修复材料以其优良的生物相容性、独特的美学性及稳定的化学性等优点在口腔修复中占主导地位。由于口腔陶瓷修复材料的脆硬特性及义齿的复杂表面特征,使其在CAD/CAM （计算机辅助设计与制造）成型加工和后续的修磨中,存在磨削工艺复杂、加工破损率高和表面易损伤等难题。充分了解口腔修复材料专用磨削加工工具及其性能,优化设计加工参数,对降低修复材料损伤具有重要意义。本文介绍了不同口腔陶瓷修复材料加工方式和加工工具,阐述了口腔陶瓷修复材料的磨削去除机理、磨削力及磨削表面质量等研究现状,并提出了后期研究发展主要方向。