国家自然科学基金(51175166)
- 作品数：6 被引量：57H指数：6
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- 相关领域：金属学及工艺机械工程一般工业技术更多>>
- 可溶填充剂对孔隙自生成超硬磨料磨具孔隙生成的影响被引量：6
- 2014年
- 针对金属结合剂超硬磨料磨具结合剂密实、难修整、容易堵塞(容屑空间小)的问题,提出一种孔隙自生成超硬磨料磨具加工技术:在金属结合剂中添加'可溶'填充剂,加工过程中利用特定溶液溶解磨具表层的'可溶'填充剂,从而在磨具表层形成类似多孔金属的孔隙结构,以提供容屑空间、并增强磨具自锐性。分析了Zn、CaO和SiO2三种'可溶'填充剂'溶解'过程,以及填充剂对磨具整体强度的影响;制备?20 mm×5 mm青铜结合剂孔隙自生成金刚石丸片试样,进行孔隙生成观察试验以及加工试验,研究孔隙自生成磨具的自锐过程。结果表明,'可溶'填充剂Zn在不明显降低磨具力学特性的前提下,具有较好的孔隙生成效果,从而提高磨具自锐性、减轻磨具表面的堵塞现象和提高材料去除率。
- 吕冰海董晨晨邓乾发袁巨龙范红伟吴喆
- 关键词：金属结合剂
- 剪切增稠抛光材料去除机理及抛光液特性的研究
- 随着技术的不断进步以及对产品要求的提高,越来越多的工业产品采用复杂曲面形状。复杂曲面由多曲率曲面组成,如何高效、低成本高质量的加工复杂曲面成为超精密加工技术研究的焦点之一。剪切增稠抛光方法是利用非牛顿流体剪切增稠特性对工...
- 董晨晨
- 关键词：复杂曲面抛光材料去除机理
- 文献传递
- 圆柱曲面剪切增稠抛光材料去除函数仿真与实验研究被引量：6
- 2019年
- 目的通过有限元仿真方法获得圆柱曲面周围压强场和速度场的分布,结合实验结果拟合得到修正系数,从而建立圆柱曲面剪切增稠抛光(STP)的材料去除函数。方法运用计算流体动力学仿真软件CFX,对圆柱曲面STP过程的抛光液流动进行仿真,通过对比工件所受作用力的仿真值与实验测量值,求得流体流变特性修正系数Kv,再根据仿真得到的圆柱曲面表面压强场和抛光液速度场,基于Preston方程建立圆柱曲面STP的材料去除函数。以不锈钢316圆柱曲面为抛光实验对象,通过去除率测量结果拟合得到材料去除函数系数。结果计算得出流体流变特性修正系数Kv=40.1,修正后,仿真模型的压力输出值与实验测量值的误差为4.7%。计算得到Preston方程去除函数的方程系数Kc=28.85。材料去除函数在整个圆柱曲面呈现近似正弦函数的分布规律,与抛光速度呈指数函数关系。抛光仿真和实验结果有着较好的吻合,误差在5%以内,表明了仿真模型的有效性。结论通过CFX仿真,可以很好地揭示剪切增稠抛光过程中圆柱曲面表面压强场和速度场的分布规律,并基于Preston方程建立材料去除函数,这种剪切增稠抛光去除函数的建立方法,不仅仅适用于规则的圆柱体,也适合其他形状工件剪切增稠抛光去除函数的建立。
- 陈士豪吕冰海贺乾坤杨易彬邵琦宋志龙袁巨龙
- 关键词：有限元仿真去除函数
- 非牛顿流体材料在工业领域的应用与展望被引量：20
- 2014年
- 近年来,非牛顿流体材料凭借特殊的流变性能而使其应用领域逐渐扩展。为了进一步把握非牛顿流体的应用现状和发展趋势,文章对此进行了综述。文章在简单介绍非牛顿流体的分类以后,重点阐述了非牛顿流体型材料在流体流变性能改善、阻尼制动装置制造、个体防护装备制造以及精密机械加工等领域的应用现状及成果。最后文章进行了总结并指出非牛顿流体型材料的主要发展趋势是其材料本身更加智能和流变性能更加可控。
- 彭岩吕冰海纪宏波孙磊董晨晨袁巨龙
- 关键词：非牛顿流体助剂阻尼介质防护材料机械加工
- 圆柱表面声波辅助剪切增稠抛光优化实验研究被引量：8
- 2016年
- 目的获得声波辅助剪切增稠抛光方法抛光轴承钢圆柱表面的最佳工艺参数。方法应用田口法,对声波辅助剪切增稠抛光过程中影响工件材料去除率,以及表面粗糙度的声波频率、声波功率、声波波形等参数进行实验与优化分析,以材料去除率、表面粗糙度为评价条件,得到最优抛光参数,并在最优参数条件下做多组重复性实验以验证结果的可靠性。利用金相显微镜、光学轮廓仪等测试手段对加工后的工件进行表面形貌检测。结果以材料去除率为评价指标,声波频率影响最为显著,声波功率影响次之,声波波形影响最小;以表面粗糙度为评价指标时,声波波形影响最为显著,声波频率影响次之,声波功率影响最小。结论在声波频率为20 Hz、声波功率为25 W、正弦波形条件下,工件材料去除率最高,材料去除率达到了11.32μm/h;在声波频率为60 Hz、声波功率25 W、正弦波形条件下,工件表面质量最佳,抛光1 h后工件平均表面粗糙度Ra由100 nm下降至7 nm以内,最低达到了4.48 nm。
- 戴伟涛吕冰海翁海舟邵琦
- 关键词：功率波形
- 超薄石英晶片超精密抛光实验的研究被引量：8
- 2013年
- 为了解决超薄石英晶片高表面质量的加工问题,以及寻求一种高效低成本的加工方法,将一种新的超精密抛光工艺应用到超薄石英晶片的加工中。给出了加工过程中的抛光原理,制定出了在研磨和抛光过程中的最优实验条件,并对加工后超薄石英晶片的粗糙度和厚度做了详细的分析;讨论了磨粒的尺寸对表面粗糙度和材料去除率的影响,同时对加工过程的材料去除机理做了论述,以表面粗糙度和厚度为评价目标对超薄石英晶片的加工特性和表面质量进行了评价。研究结果表明:使用该实验的工艺加工超薄石英晶片可以得到厚度为99.4μm、表面粗糙度为0.82 nm的超光滑表面;同时,该研究还发现通过延长抛光时间可以减小石英晶片的表面残余应力,可有效控制石英晶片四角"翘曲"现象,得到更好的平面度和平行度。
- 孙磊郭伟刚袁巨龙邓乾发冯铭吕冰海
- 关键词：材料去除机理
- 氧化锆陶瓷平面零件超精密研磨实验的研究被引量：12
- 2013年
- 针对氧化锆陶瓷平面零件的超光滑表面加工问题,将两种超精密研磨工艺应用到氧化锆零件加工中。研究了研磨液和磨料粒径对零件表面粗糙度的影响,分析了不同加工阶段的材料去除机理,同时发现工件表面孔隙的致密性会降低氧化锆零件的可加工性能,并采用了致密性更好的氧化锆材料在使用相同工艺情况下进行了实验对比。研究结果表明,采用金刚石油膏研磨加工得到了表面粗糙度为12.9 nm的超光滑表面,在"采用Al2O3研磨液,并使用SiO2作为抛光工序"的条件下,得到了表面粗糙度为6.55 nm的超光滑表面,并且在选用致密性更好材料进行加工后,得到了表面粗糙度为4.72 nm的超光滑表面。
- 纪宏波彭岩周芬芬郭伟刚吕冰海
- 关键词：氧化锆陶瓷超精密研磨致密性
