氧化锆陶瓷微孔钻削加工工艺试验研究

针对氧化锆陶瓷钻削微孔过程中出现的轴向力大和出口崩边严重的问题，使用直径为0.2 mm的金刚石涂层钻头钻削完全烧结的氧化锆陶瓷微孔，通过单因素试验方法，研究主轴转速、进给速度和步进距离对轴向力的影响，在此基础上开展啄钻工艺对比试验，探索变进给啄钻工艺对出口崩边尺寸的影响。结果表明：轴向力大小随着进给速度和步进距离的增加而增大，随着主轴转速的增加先降低后增大；采用变进给啄钻可以有效提高孔出口加工质量。     

钎焊牙科金刚石工具磨削加工氧化锆陶瓷的研究

采用钎焊法分别制备金刚石粒度尺寸为251μm和107μm的牙科金刚石工具,并对氧化锆陶瓷进行磨削加工实验。研究了加工过程中进给速度和主轴转速对磨削力的影响,并对不同粒度的钎焊金刚石工具进行对比。利用扫描电镜观察加工后氧化锆陶瓷表面质量和切屑形态。实验结果表明:法向磨削力和切向磨削力随着进给速度和主轴转速的增大而增大,粒度尺寸为107μm的钎焊金刚石工具产生的磨削力小于粒度尺寸为251μm的钎焊金刚石工具。随着进给速度的增大,加工后的氧化锆陶瓷表面脆性断裂区域有所增加,切屑尺寸增大。随着主轴转速的增大,加工后的氧化锆陶瓷表面存在显微塑性变形,切屑细化。     

微结构砂轮对不同陶瓷的磨削性能

基于阵列微孔的微结构砂轮和普通砂轮对氧化铝、氮化铝、氧化锆及氮化硅陶瓷材料的不同磨削性能,对比研究不同砂轮和不同陶瓷材料的磨削力、比磨削能、表面粗糙度及表面崩边特征。结果表明：相比普通砂轮,微结构砂轮提高了氧化铝、氮化铝及氧化锆陶瓷的磨削力和比磨削能,降低了表面粗糙度,而对氮化硅陶瓷的磨削力及表面粗糙度影响不明显;相比其他陶瓷,氮化硅陶瓷具有较高的磨削力和比磨削能。从磨削加工表面特征上看,氧化铝、氮化铝陶瓷以脆性去除方式为主,氧化锆以塑性去除为主,而氮化硅则兼具塑性和脆性去除特征;微结构砂轮加工表面崩边尺寸大于普通砂轮的崩边尺寸,氧化铝和氮化铝陶瓷的表面崩边尺寸明显大于氧化锆和氮化硅陶瓷的。     

Si3N4陶瓷轴承套圈端面磨削实验及表面质量分析

目的 确定加工氮化硅陶瓷轴承套圈端面的最优磨削加工参数,并构建表面粗糙度的预测模型.方法 首先,使用双端面磨床对氮化硅陶瓷轴承套圈进行多组单因素实验,实验设置的2个变量分别为砂轮转速和砂轮进给速度,并对两变量分别设置4个加工参数水平,以分析砂轮进给速度和砂轮转速对加工后表面质量的影响;再利用MATLAB中的工具箱,构建表面粗糙度预测模型.结果 通过实验得到最优的加工参数(砂轮转速为1400 r/min,砂轮进给速度为200μm/min),最优的表面粗糙度达到0.0827μm,符合工程中对高精度全陶瓷轴承端面的质量要求.建立了预测模型,并对该预测模型进行了优化,优化后的预测模型较实际测量的表面粗糙度Ra绝对值最小的相对误差为–0.56％,预测值与实际测量的表面粗糙度值的最大误差为0.0113μm.结论 表面粗糙度与砂轮转速和砂轮进给速度呈负相关,从实验结果与预测模型中可以看出,随着砂轮转速和砂轮进给速度的提高,表面粗糙度呈下降趋势.磨削氮化硅陶瓷轴承套圈的端面时,适当提高砂轮转速和砂轮进给速度有助于降低表面粗糙度,提高表面质量.     

超声螺旋磨削制孔磨削力建模与实验研究

为了充分发挥磨削力在超声辅助制孔加工工艺参数匹配、优化等方面的指导作用,基于压痕断裂力学理论,建立了纵扭复合超声螺旋磨削制孔加工的磨削力预测模型。搭建了磨削力测试平台,以氧化锆工程陶瓷为研究对象,开展了磨削力实验确定了模型的修正系数,并对模型进行验证。结果表明:模型预测结果与实验结果具有相同的变化趋势,且数值相近,验证了模型的正确性。在此基础上,进一步分析了工艺参数对磨削力的影响规律,发现磨削力随着超声振幅、主轴转速的增大而减小;随着螺距、螺旋进给速度的增大而增大。     

金刚石砂轮缓进给磨削单晶硅沟槽研究

分别选用2mm宽的树脂结合剂和金属结合剂金刚石砂轮,以缓进给磨削方式在单晶硅上进行开槽实验,研究砂轮类型、砂轮线速度、工作台进给速度等参数对沟槽加工质量的影响,同时探讨了表面陪片对提高磨削质量的作用。实验结果及分析表明:沟槽磨削质量与磨削参数和砂轮类型有关,与金属结合剂砂轮相比,使用树脂结合剂砂轮进行沟槽加工,单晶硅试样崩边尺寸较小,沟槽侧壁的表面质量较高;表面粘贴陪片后进行沟槽磨削可以显著降低沟槽两侧的崩边,提高磨削精度和效率。     

基于立式圆台磨削的Si3N4套圈磨削机理与工艺研究

轴承套圈端面形位公差直接影响轴承的精度,为提高氮化硅套圈的加工精度,对套圈端面的宽度变动量进行研究。在立式圆台磨削方式下,采用正交试验,确定各因素对套圈宽度变动量影响的主次顺序,优化获得套圈端面的最佳加工工艺参数;后通过单因素试验,探究单一磨削参数对宽度变动量的影响规律。主轴进给速度对氮化硅套圈宽度变动量影响最为显著,砂轮转速次之,工件转速影响最小;氮化硅套圈宽度变动量随进给速度的增大而增大,随工件转速和砂轮转速的增大先减小后增大;降低进给速度,有利于减小裂纹及凹坑缺陷的产生,提高套圈端面表面质量。在最佳加工工艺参数砂轮转速为800 r/min、进给速度为5μm/min、工件转速为55 r/min下,可获得氮化硅套圈宽度变动量≤6μm,实现氮化硅轴承套圈高效精密加工。     

SiC陶瓷非球面磨削工艺实验研究

为了研究磨削工艺参数对SiC材料磨削质量的影响规律,利用DMG铣磨加工中心做了SiC陶瓷平面磨削工艺实验,分析研究了包括主轴转速、磨削深度、进给速度在内的磨削工艺参数对工件表面粗糙度的影响。结果表明:工件表面粗糙度随着主轴转速的增加而减小,随着磨削深度和进给速度的增加而增加。在粗糙度工艺试验的基础上,以表面粗糙度最小为目标优选一组磨削工艺参数,进行了小口径SiC陶瓷非球面磨削实验,获得了较低的表面粗糙度值(0.5150μm)和较小的面形精度误差(4.668μm)。     

微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷的磨削力和表面粗糙度特征

在不同磨削深度、砂轮转速和进给速度组合下,研究微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷过程的磨削力及工件的表面粗糙度的变化规律,并筛选出低磨削力和低工件表面粗糙度的加工工艺参数。试验结果表明:在微粉金刚石钎焊砂轮的磨削过程中,氧化铝陶瓷主要通过脆性断裂的方式去除;随着磨削深度、进给速度的增加,砂轮在进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都上升;随着砂轮转速的增加,进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都下降。试验获得的低磨削力和低工件表面粗糙度精密加工工艺参数分别为:磨削深度为1.0 μm,进给速度为12 mm/min,砂轮转速为24 000 r/min和磨削深度为1.0 μm,进给速度为1 mm/min,砂轮转速为20 000 r/min。低磨削力磨削时,微粉金刚石钎焊砂轮受到的X方向和Z方向的磨削力分别为0.15 N和0.72 N;精密加工后的氧化铝陶瓷的表面粗糙度值可达0.438 μm。      

硅晶圆分层划片工艺试验研究

目的优化硅晶圆划片工艺参数,提高划片质量。方法提出一种硅晶圆分层划片工艺方法,利用自主研发的精密全自动划片机,通过全因素试验,研究了主轴转速、进给速度和切削深度等工艺参数对分层划片与传统单次划片的工艺性能的影响,检测了崩边宽度、相对缝宽、切缝表面粗糙度,通过检测划片过程中主轴电流大小来间接反映切削力的大小。最后对分层划片工艺进行优化试验,得出最佳工艺参数组合。结果随着划片深度的增加,主轴电流增大,进给速度对主轴电流的影响较小,分层划片可以有效减少划片过程产生的切削力,提高划切效果。分层划片试验发现,随主轴转速的增加,相对缝宽增大;随进给速度增大,相对缝宽先减小后增大。进给速度为15 mm/s,转速为10 000 r/min时,相对缝宽最小,为1.048。随着主轴转速的增加,崩边宽度减小;随着进给速度的增大,崩边宽度增大。进给速度为1 mm/s,转速为25 000 r/min时,崩边宽度最小,为5.31μm。结论与传统单次划片方式相比,分层划片工艺能够得到更好的划片效果,可一定程度上降低崩边宽度,减小相对缝宽值,减少微裂纹,提高划切质量。     

SEW高抗挤套管抗外压挤毁性能研究

研究了80~125钢级SEW高抗挤套管的材料性能、尺寸精度、残余应力和抗外压挤毁性能。研究结果表明:屈服强度是影响SEW高抗挤套管抗挤强度的决定性因素,径壁比、外径不圆度、壁厚不均度和残余应力是影响SEW高抗挤套管抗挤强度的主要因素;提高套管的屈服强度和尺寸精度,减小径壁比,降低残余应力均可提高套管的抗外压挤毁性能。     

管材性能对液压冲孔质量的影响(英文)

通过对3种不同材料的管材液压冲孔的实验研究,分析管材材料性能对液压冲孔质量的影响。研究表明:不同材料对塌陷形成的影响不同,材料的屈服强度越高,液压冲孔后的塌陷越大。塌陷尺寸随着内压的降低而增大,在同一内压下,沿管长方向塌陷变化较慢,沿垂直管长方向塌陷变化快。不同材料对断口质量的影响不同,材料屈服强度越高,断面质量越好,材料较软时,撕裂现象更明显。     

Elasto-plastic finite element analysis of squaring circular tube

The flow rule of Prandtl-Reuss was adopted and incremental elasto-plastic finite-element analysis formulation of Coulomb＇s friction law combining the finite deformation theory was established, and Lagrangian formulation for simulating the squaring process of circular tube was updated. Incremental Coulomb＇s friction law was used in the global stiffness matrix to solve the sliding-sticking state of friction at the boundary contact interface. During the squaring process, the linear factor rmin was adopted to solve the non-linear boundary problems of changing node contact and separation, elasto-plastic transient situation in an element and the non-linear constitutive behavior of material so as to make each reasonable increment of the punch meet the demand of calculation for linear increment. The squaring process of circular tube, load distribution and final shape of work piece after unloading were simulated by this mode and compared with research data. It is known that the circular tube with higher geometrical ratio （R/t） could be pressed into symmetric square tube without collapse. This result can provide reference for the analysis of this process and evaluation and improvement of product defects.     

消除F3000曲轴箱崩砂缺陷的方法

以湿砂型生产的F3000曲轴箱为例,分析了崩砂缺陷的产生原因,提出了施改善铸型排气通道分布,使排气均衡,排气孔面积增大的解决方法;生产结果显示:曲轴箱铸件的崩砂缺陷大幅度降低,与此同时,并没有引起其它铸造缺陷。     

关于一起巷道坍塌事故的应急救援与思考

通过对一起巷道坍塌事故应急救援过程的回顾,分析、讨论了应急救援预案、应急救援体系及应急救援组织在应急响应系统中的作用,同时,强调了在应急救援行动中应注意的问题。     

丰顺县丰良镇仙洞中学后山崩塌成因机制及治理手段

文章分析了诱发丰顺县东丰良镇仙洞村仙洞中学后山崩塌的内在和外在因素,并根据边坡的实际情况,提出了崩塌治理手段,达到了消除该崩塌隐患点,美化校园,绿化环境以及提高校园的安全性的效果,可为类似的边坡治理提供一定的参考.     

冷轧镀锌卷取工艺对塌卷的影响研究

对冷轧镀锌带材塌卷问题进行了研究,结合现场塌卷数据统计,提出塌卷产生的力学机理。建立了不同卷取工艺参数下钢卷力能参数分布规律,分析了钢卷卸卷前后层间径向及切向应力变化,根据不同硬芯工艺参数下塌卷极限应力仿真结果,制定了不同厚度带材卷取张力最优值,包括卷取张力硬芯倍数及硬芯卷径,镀锌卷塌卷问题得到有效改善。     

SINTAP标准和BS 7910标准中FAD图评定方法横坐标求解方法的比较及分析

在对结构进行安全评定时,现在国际上通用的两种评定标准为SINTAP标准和英国标准BS 7910.两标准中均包含了FAD(失效评定)图的评定方法,对该方法的横坐标求解进行了比较和分析.在SINTAP标准和标准BS 7910中,FAD图的横坐标均表征了结构趋向于塑性失效破坏的程度,秉承的思路是相同的,但是在具体的求解中两标准却又互不相同.同时,在标准BS 7910中,不同的评定级别,FAD图的横坐标求解也不相同.文中以一个评定的实例进一步加以说明,对于同一结构中的缺陷,由于两标准中考虑因素不同,因此求解得到的横坐标的结果也不相同,而且标准BS 7910中不同评定级别得到的结果也不同,即评定的保守度互不相同.     

拉深模压边时坯料下塌的解决方法

大型薄板汽车零件拉深成形过程中,当坯料放置在压边圈上时薄板中间会下塌,模具闭合时会产生褶皱,导致成形的零件表面产生缺陷。以中地板零件为例,对坯料下塌问题的产生和解决措施进行介绍,并描述采用活动凸模消除坯料下塌的方法,利用机床顶杆实现活动凸模对坯料的有效承托,消除了成形零件压伤风险,保证了零件的成形质量。     

厚板零件精密冲裁工艺分析与模具设计

针对一厚板零件原工艺中冲压后机加工的效率低且质量一致性较差的问题,对厚板零件的冲压工艺和模具设计进行了改进。实践表明,采用小间隙精密冲裁模在液压机上冲裁零件,零件断面质量好,圆角带和毛刺较小,完全达到质量要求,提高了生产效率。