检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

镍基单晶高温合金微尺度磨削温度仿真

东北大学学报（自然科学版） 2018年第1期39卷 82-86页

作者：巩亚东周俊周云光黄雄俊东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对镍基单晶高温合金具有较强各向异性以及镍基单晶高温合金微尺度磨削温度场研究较少的情况,建立了基于Hill模型的三维磨削温度仿真模型,并采用任意拉格朗日-欧拉法(ALE),实现单晶材料微磨削过程有限元温度仿真,分析微磨削过程中的温... 详细信息

针对镍基单晶高温合金具有较强各向异性以及镍基单晶高温合金微尺度磨削温度场研究较少的情况,建立了基于Hill模型的三维磨削温度仿真模型,并采用任意拉格朗日-欧拉法(ALE),实现单晶材料微磨削过程有限元温度仿真,分析微磨削过程中的温度场分布及其变化情况,研究了不同磨削深度、磨削速度以及不同晶面{(100),(110)和(111)}对微磨削温度的影响规律.结果显示:微磨削高温区发生在磨粒前表面与工件接触的半椭圆形区域,即第Ⅱ温度区;磨削区域温度随着磨削深度增加而增加,随着主轴转速增加而增加;在镍基单晶高温合金不同晶面内微磨削时,(111)晶面温度最高,(110)晶面次之,(100)面微磨削温度最小.

关键词：镍基单晶高温合金磨削微磨削磨削仿真磨削温度场

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微拱形阵列导光板快速热压成型与微光学应用

光学精密工程 2017年第9期25卷 2421-2427页

作者：谢晋江宇宁卢阔胡满凤华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

微透镜阵列热压精密成型需要时间保温,生产效率较低。因此,提出在模芯加热表面的微沟槽阵列上对聚合物导光板进行热压,使工件热变形的微米尺度表面层流入微沟槽空间内,快速形成微拱形透镜阵列,而保证工件主体不变形。目的是实现高效率... 详细信息

微透镜阵列热压精密成型需要时间保温,生产效率较低。因此,提出在模芯加热表面的微沟槽阵列上对聚合物导光板进行热压,使工件热变形的微米尺度表面层流入微沟槽空间内,快速形成微拱形透镜阵列,而保证工件主体不变形。目的是实现高效率和低能耗的微光学透镜阵列热压成型加工。首先,针对导光板表面的微阵列结构和尺寸分析其微光学性能;然后,使用微磨削技术在模芯表面加工出高精度和光滑的微沟槽阵列结构;最后,研究微拱形阵列的快速精密成型工艺及微光学应用。微光学分析显示,微阵列的高度和分布密度对出光面的光照度影响较大。热压工艺实验结果表明,采用深度为104μm和角度为121°的微沟槽阵列模芯,在12 MPa的压力和110℃的温度下,可以在3s内将高度为50μm的3D微拱形阵列导光板快速精密热压成型。本文方法制作的87mm×84mm的导光板,与市面具有2D点阵且高度为8.2μm的丝网印刷导光板相比,光照度提高了21%,光照均匀度提高了27%。本文研究将促进微光学精准设计和制造在LED照明产业的应用。

关键词：热压微成型微透镜阵列微磨削微光学导光板

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微砂轮电化学放电修整技术

上海交通大学学报 2017年第5期51卷 534-541页

作者：魏臣隽沈艳许黎明陈振中上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海无线电设备研究所上海200090

基于电化学放电加工的电极损耗原理,提出一种新的微砂轮修整工艺——电化学放电修整方法.阐述了其修整原理,同时,通过对比修整前后微砂轮的表面形貌、磨削力和工件表面质量来评估修整效果,通过微磨削试验来分析加工工艺参数对修整效果... 详细信息

基于电化学放电加工的电极损耗原理,提出一种新的微砂轮修整工艺——电化学放电修整方法.阐述了其修整原理,同时,通过对比修整前后微砂轮的表面形貌、磨削力和工件表面质量来评估修整效果,通过微磨削试验来分析加工工艺参数对修整效果的影响.结果表明:修整后,微砂轮的磨削力和工件表面粗糙度显著降低;使用32V电源电压、质量浓度为300g/L的NaOH溶液修整后,微砂轮的法向磨削力和工件表面粗糙度最低.通过电化学放电修整可以显著改善微砂轮的磨削状态,提高加工效率和工件表面质量,延长微砂轮使用寿命.

关键词：微砂轮电化学放电修整微磨削

晶粒取向对微细加工磨削力作用机理及试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2021年第5期57卷 262-272页

作者：茅健赵嫚张立强上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

微磨削加工中切削深度尺度一般小于被加工材料晶粒大小平均尺度,磨削刃作用在晶粒内部,工件材料表现为各向异性,因此,材料晶粒取向对磨削力作用较传统磨削更加显著,微磨削力的产生机理也会发生变化。为了探究晶粒取向对微细加工磨削力... 详细信息

微磨削加工中切削深度尺度一般小于被加工材料晶粒大小平均尺度,磨削刃作用在晶粒内部,工件材料表现为各向异性,因此,材料晶粒取向对磨削力作用较传统磨削更加显著,微磨削力的产生机理也会发生变化。为了探究晶粒取向对微细加工磨削力的作用机理,提出泰勒因子模型,量化晶粒取向对流动应力的影响,完善材料的流动应力本构模型。通过研究剪切面晶粒取向与滑移面之间的夹角以及剪切方向与滑移方向之间的夹角关系,确定激活滑移系的数量及类别,从而得到泰勒因子值。基于考虑泰勒因子模型的流动应力本构模型及平行剪切带理论,分析晶粒取向对切屑成形力作用机理并构建解析模型。通过磨棒形貌试验测量数据提取及拟合,提出新的磨棒静态磨粒密度的计算方法,进而构建动态磨粒密度模型。基于单颗磨粒磨削力模型以及磨棒动态磨粒密度模型,构建微细加工磨削力的预测模型。本模型综合考虑微磨削过程中力-热耦合效果、材料微观结构、磨棒形貌以及微磨削加工工艺,并通过微磨削试验对磨削力模型进行了验证。

关键词：微磨削磨削力晶粒取向泰勒因子流动应力磨棒静态磨粒密度

单晶硅微尺度侧磨削边缘崩裂影响因素试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国工程机械学报 2021年第6期19卷 536-541,548页

作者：毕长波田川川李红阳周云光东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

为提高单晶硅材料微细加工过程中表面质量和单晶硅零部件的使用寿命,采用直径为0.9 mm、电镀500#金刚石磨粒的微磨棒沿单晶硅(100)晶面进行三因素五水平微尺度侧磨削试验。首先,通过极差分析和灰色关联分析,研究了磨削参数影响单晶硅边... 详细信息

为提高单晶硅材料微细加工过程中表面质量和单晶硅零部件的使用寿命,采用直径为0.9 mm、电镀500#金刚石磨粒的微磨棒沿单晶硅(100)晶面进行三因素五水平微尺度侧磨削试验。首先,通过极差分析和灰色关联分析,研究了磨削参数影响单晶硅边缘崩裂的主次因素;其次,优化出获得较低边缘崩裂长度值的加工参数组合;最后,通过单因素试验研究了单晶硅边缘崩裂长度值随磨削参数的变化规律。结果表明:磨削参数对边缘崩裂长度值影响顺序依次为进给速度、磨削深度、主轴转速;当主轴转速v_(s)=40000 r/min、进给速度v_(w)=20μm/s、磨削深度a_(p)=3μm时,边缘崩裂长度值最低;边缘崩裂长度值随主轴转速增大呈现先下降后上升的趋势,随进给速度和磨削深度的增大而增大。

关键词：单晶硅微磨削磨削表面质量边缘崩裂

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微织构刀具的设计与切削性能试验研究

微织构刀具的设计与切削性能试验研究

作者：陈碧冲北京理工大学

学位级别：硕士

微细切削技术作为一种低成本快速的机械微小零件加工方式,已被广泛应用在航空、通讯及光学等多个领域。而微细切削刀具作为微细切削加工的重要执行元件,刀具的快速磨损依然是制约刀具寿命和切削高速高效加工的关键问题。近年来,摩擦学... 详细信息

微细切削技术作为一种低成本快速的机械微小零件加工方式,已被广泛应用在航空、通讯及光学等多个领域。而微细切削刀具作为微细切削加工的重要执行元件,刀具的快速磨损依然是制约刀具寿命和切削高速高效加工的关键问题。近年来,摩擦学和仿生学的相关研究和实践表明,摩擦副表面不是越光滑越耐磨,反之,具有一定非光滑形态的表面往往具有更好的耐磨性能,这给刀-屑接触区摩擦状况带来了新的研究方向。为此,本文针对铝合金切削时的粘结磨损问题,将仿生微织构应用于硬质合金刀具的材料表面,对表面微织构刀具在铝合金切削加工中的应用进行了探索性研究。本文采用微磨削加工技术将微织构应用于硬质合金刀具的表面,通过有限元分析和切削试验来研究微织构对硬质合金刀具的减摩抗粘作用。本文主要研究内容如下:1.分别选取了四种典型的非光滑仿生微织构,即凹坑形、凸包形、沟槽形和棱纹形这四种典型结构,并对它们分别建立了数学模型。针对非光滑仿生微织构形式的不同,对其减摩机理进行了分析。此外,还介绍了本研究采用的微织构数学模型及刀具表面的微织构加工方法,选取合理的加工参数,采用微磨削技术在硬质合金车刀前刀面上制备出不同方向和尺寸的微沟槽,并对其表面形貌进行了测量。2.利用有限元软件Deform对无织构刀具和微织构刀具正交切削铝合金的过程进行了有限元仿真,揭示了无织构刀具和不同类型微织构刀具切削铝合金时微织构的间距、切削速度及切削深度等参数对切削力和切削温度等的影响。3.利用微磨削加工技术制作出了不同类型的微织构刀具,并进行了铝合金的正交切削试验,对无织构刀具与微织构刀具在有/无润滑剂条件下切削力以及刀具的粘结面积进行了对比分析,研究不同类型微织构对刀具切削性能的影响,并与切削仿真过程进行对比,分析表面微织构刀具的减摩抗粘性。4.针对难加工材料超高强度钢,采用不同类型微织构刀具进行切削仿真,分析了切削过程中正压力、摩擦力以及刀具切削温度的分布情况。同时,对无织构钻头和不同类型微织构钻头钻削超高强度钢的过程进行了模拟,分析了切削过程中刀具切削温度的分布情况,结果表明:对比无织构钻头,微织构钻头能明显降低切削温度,横向沟槽钻头的降温效果最好。

关键词：微织构数学模型微磨削有限元分析减摩

金属微沟槽阵列曲面的精密冷压弯曲成型方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

金属微沟槽阵列曲面的精密冷压弯曲成型方法研究

作者：冯朝伦华南理工大学

学位级别：硕士

金属微结构曲表面具有减阻,减震、抗菌等性能。目前,微细结构表面加工依赖激光、化学刻蚀、等离子束等加工技术,但很难控制微形状精度。而微结构曲面加工多采用多轴数控机械加工技术,但因微细刀具磨损较快,无法批量化生产。快速成型的... 详细信息

金属微结构曲表面具有减阻,减震、抗菌等性能。目前,微细结构表面加工依赖激光、化学刻蚀、等离子束等加工技术,但很难控制微形状精度。而微结构曲面加工多采用多轴数控机械加工技术,但因微细刀具磨损较快,无法批量化生产。快速成型的注塑加工主要应用于硬度低、不耐高温的塑料材料,而金属高温熔融模压会带来高能耗等问题。因此,采用微阵列结构平面板材,提出金属微沟槽阵列曲面的冷压弯曲快速成型方法。其特点是,不需要难加工的曲面微沟槽成型模芯,只通过预测微沟槽弯曲的结构变形量,进行曲面微沟槽成型的形貌补偿,实现微沟槽阵列曲面的快速精密成型加工。首先,采用前期研发的微磨削技术,在硬质合金模芯表面加工出高精度的微沟槽阵列结构,用于微阵列结构平面板材的冷压微成型。实验结果表明,磨削的微沟槽角度为90°和120°,深度为200μm,尺寸误差小于5%,形状误差小于0.8%,表面粗糙度R最大为280 nm。然后,实验分析金属微阵列结构平面冷压微成型机理,结果发现:微沟槽成型角度与模芯微沟槽角度一致,其成型高度随着材料硬度降低、冷压最大压力增大、冷压速度减小而增大,硬度较低的1060、5052铝合金可以在2分钟内近似达到100%填充率,而且,其表面粗糙度R低于微成型模芯的表面。然后,建立微沟槽阵列曲面弯曲成型的曲率半径、板材厚度等参数化模型,进行结构参数影响微沟槽弯曲成型的正交试验。分析结果表明,微沟槽的变形与曲面成型保持同步,所受荷载线性增加,在达到拐点后保持平稳,所以可通过荷载曲线变化跟踪微沟槽成型过程。微沟槽角度增大,深度减小,模具曲率半径和板材厚度对其变形影响最大,即相对弯曲半径越小,微沟槽弯曲变形越大。并采用有限元仿真对微沟槽弯曲成型进行模拟,结果显示:通过匹配仿真参数特征化系数,1060和5052铝合金的仿真结果可高精度匹配实验结果。冷压弯曲后曲面轮廓误差不超过15μm。最后,根据微沟槽角度变化量,建立微沟槽变形的预测及尺寸补偿模型,验证实验结果显示:在冷压弯曲成球面和椭球面后,微沟槽尺寸误差分别不超过5%和3%。将该技术成果应用到企业冷压成型生产设备中,可快速地将15号钢材的复杂曲面汽车零部件冷压出微槽阵列结构曲面,其微结构表面完整、无毛刺、光滑且光顺。

关键词：金属微沟槽阵列曲面微磨削冷压微成型冷压弯曲成型微沟槽变形

电镀金刚石微小磨具的制备工艺与表面形貌检测研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电镀金刚石微小磨具的制备工艺与表面形貌检测研究

作者：张威东北大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,高精度的微尺度产品在许多的领域,包括航空航天,国防,生物,MEMS等,有着越来越大的需求。从产品发展来看,微型化的产品具有质量和尺寸小、能量消耗低、消耗资源少,美观精巧便于使用等优点。因此微型化也是产品发展的... 详细信息

随着科学技术的发展,高精度的微尺度产品在许多的领域,包括航空航天,国防,生物,MEMS等,有着越来越大的需求。从产品发展来看,微型化的产品具有质量和尺寸小、能量消耗低、消耗资源少,美观精巧便于使用等优点。因此微型化也是产品发展的一个重要方向。在微尺度机械加工领域中,微铣削的发展很快,但是由于微机械加工一般在晶粒内部进行,其所具有的尺寸效应,微小刀具的微观形状误差,刀具磨损与工件材料的粘连,工件多晶材料金属各向异性等一系列特点,使得微铣削加工后工件的表面质量相对较差。考虑到传统加工中磨削加工后工件的表面质量比较高,近些年来越来越多的微机械研究倾向于对微磨削加工的探讨。由此产生了微尺度磨削加工工艺。本文对微尺度磨削加工进行开拓性、探索性的研究,主要着眼于电镀金刚石微小磨具制备工艺、聚焦合成的磨粒表面形貌检测方法等方面开展研究。首先本课题对微尺度磨棒的几种制备工艺进行深入的探讨分析,并对比不同制备方法的优缺点。在此基础上,具体研究了电镀微磨棒的制备工艺,主要包括镀前处理、上沙、加厚处理等几个流程。此外,本课题设计实验制作了不同粒度的电镀金刚石磨棒,得出了第一手资料,并对磨棒的形貌进行了对比分析。本课题的另外一个研究重点是磨棒表面的检测方法。目前磨粒信息作为评估接触表面摩擦学行为的主要依据。在现阶段的检测方法中,一方面,显微镜上采集的二维图像存在严重的光学畸变现象,直接从磨粒的二维图像中无法准确获取磨粒表面的三维形貌信息,分析表面纹理误差很大;另一方面,原子力显微镜等高科技仪器设备在研究磨粒的三维测量方面存在价格昂贵、适应性差、图像匹配计算困难等问题。这些因素,限制了上述方法在诊断工程上的推广应用。作者通过一套独特方案设计,即采用基于立体视觉的三维图像重构技术,在普通光学显微镜上初步实现了磨粒信息的三维测量。最后,总结论文的主要结论和课题研究中出现的不足,提出未来的研究方向。

关键词：微磨削聚焦合成制备工艺磨粒表面形貌三维图像重构

硬脆材料超声振动磨削实验系统的建立及其实验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

硬脆材料超声振动磨削实验系统的建立及其实验研究

作者：石海波哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着科学技术和工业生产的发展,晶体硅、陶瓷、光学玻璃、半导体等硬脆材料因具有许多优良的物理、机械性能,在航天航空领域、化工领域、军事领域得到了极为广泛地应用。但是由于这类材料脆性大,硬度高,用传统的加工方法进行加工,效率很... 详细信息

随着科学技术和工业生产的发展,晶体硅、陶瓷、光学玻璃、半导体等硬脆材料因具有许多优良的物理、机械性能,在航天航空领域、化工领域、军事领域得到了极为广泛地应用。但是由于这类材料脆性大,硬度高,用传统的加工方法进行加工,效率很低,且难以保证高精度的技术要求,有的甚至无法加工。为此出现了超声振动磨削技术,解决传统切削加工中固有的难题,从而获得了优良的磨削效果。首先,对磨削机理进行了分析,在此基础之上设计了超声扭转振动磨削实验装置,该装置由控制系统、超声振动系统、机械系统三部分组成,将超声扭转振动施加在回转台上,使工件做扭转振动。其次,对超声扭转振动磨削加工过程采用先分解后合成的方法进行了运动分析,建立了超声扭转振动磨削运动数学模型,应用该模型进行了运动轨迹分析,分析得出超声扭转振动磨削加工具有分离状态。超声扭转振动磨削过程宏观上连续,微观上高频断续冲击磨削,由于超声扭转振动磨削的冲击作用、等效硬度特性,磨削力比普通磨削的磨削力低。最后,进行了超声扭转振动磨削与普通磨削加工对比实验研究。实验结果表明在相同的加工条件下加超声振动比未加超声振动磨削加工时的磨削力明显降低,磨削力比有所降低,工件表面粗糙度得到改善。证明了超声扭转振动磨削实验装置设计的可行性,为以后研究超声扭转振动磨削提供了理论依据和实验平台。

关键词：微磨削超声振动硬脆材料磨削力