韧性材料超声珩磨机理研究进展

介绍了超声波装置的原理、结构以及夹芯式压电换能器的谐振阻抗、电声转换效率等声学参数的测试结果,重点讨论韧性材料超声珩磨机理,提出超声珩磨油石不易堵塞机理,对铜、铝、钛合金等韧性材料的精珩、镜面珩磨有重要意义。     

高强度钢超声珩磨的试验及机理研究

本文在自行研制的超声振动珩磨装置基础上对高强度钢深孔进行了超声珩磨和普通珩磨的对比试验研究,通过工件内表面粗糙度,表面形貌的分析,得出了超声珩磨明显优于普通珩磨,并提出了超声振动珩磨独特的加工机理,文中还通过实验得出了超声振动珩磨的谐振频率随负载的增大而增加的结论,这与文献「８」的结论有所不同。     

钕铁硼材料的功率超声珩磨加工试验研究

针对钕铁硼材料的高硬度、高脆性的难加工特性,利用功率超声珩磨加工方法,设计了钕铁硼功率超声珩磨加工试验装置,对钕铁硼进行加工试验,通过对试验数据的正交分析,找到了影响钕铁硼加工表面粗糙度和材料去除率的因素,并通过超声振动珩磨与普通珩磨加工钕铁硼材料的表面SEM照片,证明了钕铁硼材料的功率超声珩磨加工相比普通珩磨加工,能够提高钕铁硼材料的加工质量.     

超声珩磨运动学分析及试验研究

针对高强度钢精密深孔加工中存在的难题,研制了一套超声珩磨装置并进行了试验研究。通过对超声珩磨运动滨研究,给出了确定临界珩磨速度的理论公式。借助于ＳＥＭ对表面粗糙度,表面形貌进行了分析,得出超声珩磨明显优于普通珩磨。文中还通过实验得出超声珩磨的谐振频率随负载的增大而增加的结论。     

超声珩磨运动学分析及试验研究

针对高强度钢精密深孔加工中存在的难题 ,研制了一套超声珩磨装置并进行了试验研究。通过对超声珩磨运动学的研究 ,给出了确定临界珩磨速度的理论公式。借助于SEM对表面粗糙度、表面形貌进行了分析 ,得出超声珩磨明显优于普通珩磨。文中还通过实验得出了超声珩磨的谐振频率随负载的增大而增加的结论     

摩托车发动机气缸及连杆珩磨加工用超硬材料珩磨油石的研制

本文介绍了用于加工摩托车发动机气缸及连杆的超硬材料珩磨油石,讨论了金属结合剂特性,磨粒种类、粒度,浓度,制造工艺时油石性能的影响,经使用表明,本文研制的油石能满足用户要求,并取得了较好的经济效益。     

超声振动珩磨表面残余应力数值模拟研究

目的磨削产生的残余应力对工件表面特性有重要影响,超声振动珩磨使磨粒具有极大的加速度而改变了材料去除机理,研究超声振动对工件表面残余应力的影响及产生机理。方法分析残余应力形成有限元理论,建立基于热弹塑性有限元法的超声振动单颗CBN磨粒切削40Cr Ni Mo A热力耦合有限元模型,并设置两次切削、卸载、约束转换及冷却等分析步。通过数值模拟得到不同振动参数下表面残余应力的分布情况,并对模拟结果进行分析。结果有限元计算得到的各分析阶段应力分布存在差别,超声振动参数设置达到仿真要求;对磨粒施加超声振动后珩磨力下降约26%,珩磨热降低约17%,切向残余压应力有所减小,垂直珩磨速度方向拉应力减小并向压应力转变。结论超声振动使珩磨力和珩磨热有一定程度降低从而改变了残余应力的分布及数值;振动频率在20 k Hz波动时对残余应力的影响不大;磨削速度减小,切向残余压应力增大,垂直磨削方向残余拉应力减小;振幅增大时,切向残余压应力减小,垂直方向残余应力增大。     

缸套加工新工艺——功率超声珩磨

本文介绍功率超声珩磨这一新技术应用于发动机缸套的珩磨加工中，分析了功率超声珩磨的特点，装置，工作原理，切削机理及应用范围和发展前景。     

超声平台珩磨缸套的实验研究

通过超声平台珩磨实验以及超声平台珩磨机理分析可知,在珩磨中油石磨粒具有强大的脉冲力有足够的能量削掉网纹峰尖成为平台,且网纹清晰,没有金属撕裂、金属折叠等缺陷,并使得截距在c=1μm时Tp值达到60%以上,缸套内表面的承载能力、耐磨性能、润滑性能,较普通珩磨都有大的提高.     

功率超声珩磨颤振的动力学模型研究

功率超声珩磨中的颤振是动态珩磨中强烈的自激振动,也是影响零件加工质量和机床切削效率的提高的主要因素之一。在对功率超声珩磨切削机理进行研究的基础之上,分别以单颗磨粒和珩磨油石整体为研究对象,建立功率超声珩磨加工的单自由度和两自由度非线性动力学模型,从而有助于人们更好地去分析研究功率超声珩磨颤振机理。     

超声珩磨振动系统动态设计

对超声珩磨振动系统传递原理及振动系统的设计方法进行了研究.运用有限元动力学分析方法对超声珩磨振动系统进行了模态分析以及谐响应分析,得到了弯曲振动圆盘、振动子系统的谐振频率以及油石座的谐振位移.实验测试较好地验证了理论分析结果,解决了振动系统传统设计中周期长、成本高、匹配性能差等问题,为超声珩磨的推广应用提供了新的研究思路与方法.     

难加工材料的珩磨加工技术研究

本文着重针对钛合金、高温合金以及不锈钢这三种典型的难加工材料,在深孔珩磨加工中所出现的问题进行了分析,并针对这几种材料在珩磨油石磨料类型的选取、提高珩磨效率以及选择合理的珩磨工艺措施等方面进行了试验及分析研究。研究结果表明:对于钛合金材料,采用GC(70%)和SA(30%)的混合磨料油石,磨削效率较高,油石黏附较少,并且不易破碎,具有良好的磨削效果;对于奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti),选用WA(90%)和GC(10%)的混合磨料油石,既能提高磨削比,又能减小油石的黏附现象;对于高温合金,可采用混合磨料油石(GC 70%、SA30%)进行粗珩加工,以提高珩磨效率,而采用立方氮化鹏(cBN)油石可以取得较好的珩磨加工质量。     

轴向功率超声振动珩磨颤振的稳定性分析

功率超声振动珩磨颤振是影响零件加工表面质量的主要因素之一,其稳定性研究具有重要意义.利用解析法和作图法对建立的轴向超声振动珩磨非线性动力学模型分别从轴向和径向进行了稳定性分析,得出刚度非线性因素对轴向稳定性影响不明显,超声激振频率对轴向响应幅值有较大影响,推导出径向系统稳定性方程,得出加工参数与响应幅值的关系,对抑制颤振方法提供了理论基础.     

超声振动珩磨系统的振动特性研究

用模态分析法对超声振动珩磨系统的振动模式进行了分析，并通过珩磨试验研究建立了按局部共振理论设计挠性杆和油石座子系统可参照的理论模型，对子系统初始参数的确定和验证有一定的指导意义。     

功率超声珩磨在摩托车铸铁缸体加工中的应用

文中介绍了已研制成功的ＤＹ９０摩托车铸铁缸体超声振动珩磨系统的应用效果，论述了该系统的原理及结构特点。该项技术还可推广应用于微型汽车的铸铁缸体，为铸铁缸体珩磨开创了一条高效、高质、低耗的新途径。     

功率超声珩磨单颗磨粒耦合颤振模型

颤振是功率超声珩磨中极易产生的一种动态强烈自激振动现象,是影响工件加工质量和机床加工效率的重要因素之一.在对功率超声珩磨机理研究的基础上,以单颗磨粒工件系统为研究对象,分别建立了功率超声珩磨系统的两自由度非线性耦合颤振物理模型及数学模型,并确定了其微分方程表达式,为进一步寻求抑制、消除颤振策略提供了理论依据.     

超声珩磨声学系统局部共振实验的研究

经试验证实了超声珩磨声学系统中存在着局部共振现象,指出”挠性杆－油石座“振动子系统设计时可作为一个单独的振动体系进行考虑,为超声珩磨声学系统设计开辟了一条新的思路。     

细磨粒超声珩磨ZrO2表面特征研究

采用细粒度金刚石油石，对氧化锆工程陶瓷进行了超声珩磨与普通珩磨的试验研究。试验结果表明，磨削条件对被加工表面的粗糙度和表面破碎影响较大：1)超声珩磨的表面和普通珩磨表面相比，磨削沟槽不仅宽且底部平坦，网纹较均匀，珩磨沟槽的顶部较平整，并且不存在断续现象。2)普通珩磨的延性域加工临界磨削深度不超过1．5m，而超声珩磨方式下，其延性域临界磨削深度可达到3μm。3)普通珩磨方式下，在磨削速度100～150r/m，磨削深度1．0～1．5μm时，可取得较低粗糙度值；超声珩磨方式下，在磨削速度150～190r/m，磨削深度1．0～1．5μm时，取得较低的粗糙度值，同等条件下比普通珩磨低1～2级。     

基于空化效应的功率超声珩磨再生型颤振研究

功率超声珩磨加工过程中的颤振影响因素很多,不仅包含物理磨削过程和机械振动环节,还包含了高频振动和超声波传动系统,是一个非常复杂的复合振动系统。通过建立珩磨颤振动力学模型,重点研究珩磨中空化泡溃灭产生辐射声压对再生型颤振的影响,结果表明:决定功率超声珩磨再生型颤振的主要原因为磨削厚度;空化泡溃灭产生的辐射声压会加剧系统颤振的频率,但对系统颤振的时域图变化趋势和振幅的大小基本没有影响。     

基于功率超声珩磨的空化泡动力学模型的研究

功率超声珩磨是在普通珩磨的基础上施加了功率超声振动。当超声波的强度超过液体空化阈值的时候会发生空化效应,产生大量的空化泡。在对功率超声珩磨切削运动以及空化效应基本理论分析的基础上,以单个空化泡为研究对象,利用能量守恒定律,建立功率超声珩磨单个空化泡的动力学方程,为功率超声珩磨空化效应的进一步研究提供了理论支撑。