金刚石车削单晶锗和硅

本文研究了金刚石车削单晶锗、硅时表面粗糙度随切削方向的变化规律。研究表明：表面粗糙度与切削方向和解理面的夹角有关，夹角越大，切削力在垂直于解理面方向上的分力越大，材料越倾向于产生解理破坏，表面粗糙度越大；反之，材料越倾向于滑移变形，表面粗糙度越小     

金刚石车削表面微观形貌形成机理的研究

为了在超精密加工前预测并控制表面粗糙度，提出一种建立圆弧刃车刀金刚石车削表面微观形貌的几何模型的新方法，开发并编写了表面微观形貌的仿真程序，在程序中考虑了刀具几何参数、振动和最小切削厚度对已加工表面特性的影响，通过理论分析和试验研究确定了最小切削厚度与切削刃钝圆半径之间的关系，分析了影响已加工表面粗糙度的若干因素，并在仿真生成的表面微观形貌中成功地加入了随机振动信号，大量切削试验是在自行研制的亚微米CNC超精密机床上进行的，结果表明：利用所建立的表面微观形貌几何模型，能够预测金刚石车削加工将要获得的表面粗糙度。     

超声波振动车削时的表面粗糙度及其数学模型

本文通过超声波振动车削时的粗糙度试验,首先提出了振动车削速度稳定区的概念,指出V_稳/V_c值随临界速度V_c的提高而增大.在稳定区内,振动车削具有大幅度降低表面粗糙度的显著效果.试验还证明,振动车削时的粗糙度对进给量的变化非常敏感,而对切削深度和刀具几何参数的变化不敏感.此外,本文在分离型振动车削适用的范围内,建立了车削若干种材料时的表面粗糙度数学模型,为生产应用提供了依据.     

细长轴系外圆表面车削工艺技术研究

通过分析细长轴系零件的在车削过程影响加工精度和表面粗糙度的因素,通过改进工艺措施,提高了车削细长轴系零件的加工精度和表面粗糙度.     

单点渐进成形工艺参数对表面质量的影响

在数控加工中心机床上,对2Al2铝合金进行单点渐进成形实验.将表面粗糙度作为衡量单点渐进成形时表面质量好坏的重要指标,通过改变加工步长、成形工具头半径、成形角3个工艺参数,采用正交试验法对板料单点渐进成形表面粗糙度进行分析研究.实验结果与分析表明:在单点渐进成形过程中,成形工艺参数对表面质量影响最大的是加工步长,影响最小的是成形角.     

振动对车削表面粗糙度的影响

本文提出了产生振动时,车削表面粗糙度的理论计算方法,导出了产生振动时表面粗糙度计算公式,并进行了相应的讨论。     

薄膜光学微金字塔结构阵列的制备研究

为了解决薄膜光学微结构中等效折射率梯度分布的问题。本文研究了轮廓渐变的薄膜微金字塔结构阵列,分析了微金字塔结构的典型制备工艺,提出了一种单点金刚石车削,结合纳米压印与电感耦合等离子体刻蚀技术的制备方法。实验结果表明:单点金刚石飞切形成的金字塔结构单元的尺寸可以在1～10μm之间进行调控,切削5 min可以形成直径12.5 mm的微结构成型区域;纳米压印技术与电感耦合等离子体刻蚀方法的结合,实现了薄膜光学微金字塔结构阵列的制备。     

切削液对金刚石线锯切割单晶硅片质量的影响

选择4种切削液进行了电镀金刚石线锯切割单晶硅片的试验,研究了不同种类切削液对硅片的表面形貌、表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的影响,分析了切削液对线锯切片过程的作用机理.研究结果表明,合成液对提高硅片的表面形貌质量,降低硅片的表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的综合效果最好.     

硬铝合金超精密车削残余应力的仿真及试验

为满足超精密车削加工零件低表面应力的使用性能要求,采用有限元和试验相结合的方法,对硬铝合金进行微米级的超精密车削仿真和试验.分析切削过程的切削力和切削温度,研究已加工表面残余应力产生的原因及残余应力的性质,得到切削深度和切削速度对已加工表面残余应力的影响规律.仿真结果表明:金刚石刀具车削硬铝合金,切削温度低,切削力小,但是单位切削力大.切削力是已加工表面形成残余压应力的主导因素.表层残余应力随着切削深度的增加而变大,随着切削速度的增大反而有减小的趋势.在微米级硬铝合金的超精密切削过程中,切削深度对已加工表面残余应力的影响更为显著.进行微米级的超精密车削试验,采用XRD对表层残余应力进行测量,对有限元仿真结果进行了验证,为硬铝合金超精密车削表面残余应力的控制打下理论基础.     

氮化硅套圈内圆磨削及回归分析

目的 研究磨削工艺参数:砂轮的粒度、线速度(vs)、轴向振荡速(fa)和径向进给速度(fr)对氮化硅套圈内表面粗糙度的影响.方法 采用树脂结合剂金刚石砂轮对氮化硅陶瓷套圈内圆进行单因素磨削加工实验,进行了4因素的正交实验.利用Taylor-Hobson Surtronic25型接触式粗糙度仪测量被磨工件表面粗糙度,通过回归分析得出了加工表面粗糙度的回归方程.结果随着砂轮粒度的减小,加工表面粗糙度由0.31 μm下降到0.23 μm.随着砂轮线速度的提高,被磨表面粗糙度由0.28 μm升高到0.39μm,然后下降到0.33 μm.砂轮轴向振荡速的提高,使被磨表面粗糙度波动变化.砂轮径向进给速度提高对加工表面粗糙度的影响不明显.结论 明确了不同磨削参数对加工氮化硅陶瓷套圈内表面粗糙度的影响.利用正交实验法,将实验结果进行了回归分析,得出了氮化硅陶瓷套圈内表面粗糙度Ra的预测模型.     

A force control high-order single-step-β method (HSM) for substructure pseudo-dynamic testing

This paper proposes a new technique which introduces the high-order single-step-β method(HSM)into the experimental study on the substructure pseudo-dynamic testing(SPDT).The technique is based on the proposed concept of equivalent shear stiffness which can meet the requirement of the HSM algorithm.A study is done to theoretically validate the technique by the numerical analysis of two-storey shear building structure,in comparison of the proposed substructure pseudo-dynamic testing algorithm with the central difference method(CDM).Then,a full-scale SPDT model,the three-storey frame-supported reinforced concrete short-limb masonry shear wall structure,is designed and tested to simulate the seismic response of the corresponding six-storey structure and verify the proposed force control HSM technique.Meanwhile,the techniques of both stiffness correction and force control are suggested to control algorithmic error,control error and measurement error.The results indicate that the force control HSM can be used in the full-scale multi-degree-of-freedom(MDOF)substructure pseudo-dynamic testing before descent segment of structure restoring force properties.     

断层粗糙表面的分形模拟

根据二元分形插值理论, 运用断层面上部分信息点数据, 对断层面的粗糙形态进行了分形插值模拟． 由于岩石断裂表面具有统计自相似的特征,提出了局部邻域的划分以及纵向压缩比的确定的改进分形插值曲面的方法． 根据地质统计学中变差函数原理, 以变差函数的变程来划分局部邻域; 运用多元统计分析原理, 以观测数据一次趋势面的偏差值来确定分形插值中的纵向压缩比, 从而使得模拟结果更加符合真实断层面的特征． 研究结果表明, 分形插值曲面的理论与方法比传统的插值方法更加精确地反映断层表面的粗糙特征, 它的应用为研究断层面的粗糙程度对工程的影响提供了一套新的方法．     

车铣粗糙度预测模型的建立和分析

车铣加工是近些年来发展起来的先进的切削加工技术之一.采用正交试验法,进行一系列的正交车铣铝合金切削实验,研究车铣切削用量与表面粗糙度之间的变化规律.通过正交试验法的方差分析进一步确定了各因素对表面粗糙度的影响大小的主次顺序,铣刀转速(切削速度)和工件转速对表面粗糙度的影响较大.采用回归分析原理,建立了表面粗糙度的预测模型,统计检验结果表明,所建立的表面粗糙度预测模型呈高度显著检验状态,具有很高的可信度.     

镁合金低温切削性能及工艺参数优化

为改善镁合金的切削加工性能及加工表面完整性,优化切削加工工艺参数,基于拟水平法设计了四因素四水平正交车削试验,研究切削三要素以及切削介质（常温干切、液态二氧化碳和液氮）对ZK61M镁合金车削加工表面完整性的影响规律。实验结果表明：切削深度对切削力的影响最显著,进给量次之,切削速度的影响较小,低温切削能降低切削力,但对切削力的影响不显著;进给量对表面粗糙度和残余应力具有显著影响,随着进给量增大,表面粗糙度增大,并引入表面残余拉应力;冷却介质对表面粗糙度和表面残余应力具有次显著影响,相比于常温切削,采用低温切削能有效降低加工表面粗糙度,细化表层晶粒,增大表面残余压应力,同时,采用液态二氧化碳作为冷却介质的效果优于液氮。基于灰色关联分析得到ZK61M镁合金低温切削的最优工艺参数：v_c=100 m/min,f=0.05 mm/r,a_p=0.4 mm,采用液态二氧化碳作为冷却介质。用关联分析结果建立了工艺参数与加工质量间的响应预测模型,平均误差为7.93%。     

金刚石线锯加工表面粗糙度的建模与预测

视线锯的磨粒为圆锥状,考虑磨粒突起高度为正态分布,同时用截断高斯分布模型表示线锯的磨损,根据线锯和工件的相对运动,给出了粗糙度的理论模型和预测方法.此方法通过求得不同突起高度的磨粒残留痕迹的交点,得到加工工件的最终轮廓,从而得到表面粗糙度.实验证明,此方法所得表面粗糙度与实测的表面粗糙度一致.     

金刚石线锯加工表面粗糙度的建模与预测

视线锯的磨粒为圆锥状，考虑磨粒突起高度为正态分布，同时用截断高斯分布模型表示线锯的磨损，根据线锯和工件的相对运动，给出了粗糙度的理论模型和预测方法．此方法通过求得不同突起高度的磨粒残留痕迹的交点，得到加工工件的最终轮廓，从而得到表面粗糙度．实验证明，此方法所得表面粗糙度与实测的表面粗糙度一致。     

氮化硅陶瓷套圈内圆磨削表面质量的实验

目的 研究高速磨削试验下砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度等工艺参数对工程陶瓷材料磨削表面粗糙度的影响.方法 利用MK2710型数控内外圆复合磨床对工程陶瓷内表面进行磨削加工,并利用Surtronic 25接触式粗糙度测量仪进行表面粗糙度的测量,得到不同磨削工艺参数下的表面质量.结果 单一因素试验分析得出表面粗糙度随着砂轮粒度的变小而降低,随着砂轮线速度增加而降低,随着工件转速的增大而减小,随着磨削深度的增大而增大;通过正交试验的分析得出,与工程陶瓷表面粗糙度关系最大的为砂轮粒度,其次为砂轮速度和磨削深度,工件速度影响最小.结论 揭示了砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度对工程陶瓷表面粗糙度的不同影响,确定了最佳磨削工艺,并且进行试验验证,为工程陶瓷材料磨削加工提供了依据.     

高速切削最佳工艺参数的选择

应用田口法时高速切削中切削参数最优化进行了分析．设计并实施了以切削速度、每齿进给量和切削深度为切削参数，表面粗糙度为测量指标的高速切削实验，并利用信号与干扰比、方差分析研究了各切削参数对表面粗糙度的影响，获得了最优切削参数组合。     

双密度小波中线的表面粗糙度分离技术

微纳米检测技术的发展对机械加工表面评定技术提出了更高的要求,准确地分离出表面粗糙度信号显得尤为重要.现有的小波滤波中线存在着滤波结果与采样点起始位置有关的问题.针对于此,提出了一种基于双密度小波中线的粗糙度分离方法,用于工程表面信号的分析,克服了采样点位置对分离结果的影响,提高了分离粗糙度、波度等频率成分的准确性.仿真及实验结果表明,新的双密度小波中线基准能够平移不变的提取表面粗糙度,准确性相比于其他方法提高4%.     

淬硬钢硬态切削表面粗糙度研究

使用Ti—C基金属陶瓷刀具对45淬硬钢进行了切削试验,研究了切削用量对表面粗糙度的影响．试验分析表明,进给量对表面粗糙度影响最为显著,切削速度对表面粗糙度有一定影响,切削深度对表面粗糙度的影响很小．运用回归分析法,建立了硬态切削表面粗糙度预测模型,通过试验验证了预测模型的准确性．