检索结果-南通市图书馆

作者：吴俊东北大学

学位级别：硕士

在日常生活和工业应用领域,对于脆硬材料高质量微型精密加工件的需求近年来一直在升高。但是由于脆硬材料本身的加工特性,普通的加工方法如车和铣等,都很难加工出高质量、高精度的脆硬材料微型件,其主要问题是在加工过程中容易产生脆性... 详细信息

在日常生活和工业应用领域,对于脆硬材料高质量微型精密加工件的需求近年来一直在升高。但是由于脆硬材料本身的加工特性,普通的加工方法如车和铣等,都很难加工出高质量、高精度的脆硬材料微型件,其主要问题是在加工过程中容易产生脆性裂纹。加工中的脆性裂纹与很多因素相关,比如说进给速度、切深、主轴转速、加工中的振动,刀具的摆动等都会对加工结果产生影响。本文对不同晶向的单晶蓝宝石,A向{1120},C向{0001},R向{1102},建立了微槽加工过程中的磨削力预测模型。模型考虑了晶格结构的影响,如晶格结构中Al3+的密度DAl3+,O2-空位的密度Do2-以及不同晶向的原子层数目ζ。对三种晶向的单晶蓝宝石进行了三组共144次的微槽加工实验,并测量了实验加工过程中的力。实验结果表明,单晶蓝宝石A向在微槽加工过程中的力比其他两个晶向C和R都要高,晶格中晶向原子层的数目被证明与此有重要关系。磨削力的比值rF(Fx/Fy)都是在0.5-1.0之间,R向的磨削力比值大于A向和C向。通过把模型的计算结果与Merchant经典力学模型结果以及实验结果进行对比,发现本文的模型能够更好的对磨削力进行预测,尤其是在低进给速度的情况下。除了加工过程的力学模型,本文还基于能量守恒定律建立了表面裂纹的预测模型,并对上述加工实验的表面裂纹形貌和尺寸进行了观测。通过对实验结果的观察,发现对于三种不同晶向的单晶蓝宝石,表面裂纹尺寸都随着进给速度以及切深的增加而增加。在具体的尺寸上,A向蓝宝石具有最大的裂纹尺寸,其次是C向,这两者的表面裂纹尺寸都比R向要大不少,这使得R向在某种程度上成为最佳的加工晶向。在结果观测过程中也发现了不同晶向蓝宝石具有不同的裂纹形貌。A向的裂纹是连续的波浪状结构,C向是层状撕裂结构,R向是单个连续的小型裂纹。为了观测不同晶向单晶蓝宝石的亚表面裂纹,设计并进行了高温腐蚀实验,揭示了亚表面裂纹与加工参数之间的关系,也观测到了三种晶向的不同的亚表面裂纹形貌。具体来说,A向腐蚀后的形貌是矩形,C向和R向分别是三角形和菱形。上述形貌特征也通过扫描电镜照片得到了进一步的证实。文章最后进行了裂纹模型的验证,验证结果表明此模型能够很好的预测表面裂纹尺寸,这对于蓝宝石微磨削加工意义重大。

关键词：不同晶向蓝宝石微槽磨削磨削力模型材料去除机理表面裂纹亚表面裂纹

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BK7玻璃旋转超声加工表面/亚表面损伤特征分析与评价

BK7玻璃旋转超声加工表面/亚表面损伤特征分析与评价

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作者：刘俊良哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

旋转超声加工(RUM)是一种集传统超声加工与磨削加工为一体的复合加工方法,利用金刚石刀具对BK7玻璃进行加工可以达到所需的几何形状和精度,是BK7玻璃元件高效加工的一种切实可行方法。然而在刀具主轴高频振动作用下,磨粒对工件表面产生... 详细信息

旋转超声加工(RUM)是一种集传统超声加工与磨削加工为一体的复合加工方法,利用金刚石刀具对BK7玻璃进行加工可以达到所需的几何形状和精度,是BK7玻璃元件高效加工的一种切实可行方法。然而在刀具主轴高频振动作用下,磨粒对工件表面产生较大的冲击载荷势必会导致表面及亚表面损伤增大,从而降低了工件的机械承载能力。因此,需要深入研究BK7玻璃旋转超声加工材料去除机理、表面/亚表面损伤特征、亚表面裂纹深度检测及预测方法,以实现BK7玻璃元件的高效低损伤加工。本文通过BK7玻璃刻划实验对旋转超声加工材料去除机理及表面损伤特征进行了分析,发现工件表面存在由材料塑性流动及脆性断裂产生的表面损伤;在不同刻划速度下进行变切深单刻划实验,同时在不同刻划间距和切深条件下进行双刻划实验,结果表明,刻划速度的增大导致脆/塑转变临界切深及临界载荷变大,刻划深度和划痕间距也对材料去除及表面损伤产生了一定地影响。深入分析BK7玻璃旋转超声加工表面创成机理,采用多种方法对工件表面及亚表面损伤形貌及裂纹深度进行了检测,研究了旋转超声加工亚表面裂纹形成机理,发现残余应力诱导中位/径向裂纹和侧向裂纹系统的产生,同时在主轴高频振动作用下,金刚石磨粒印压工件表面会导致相邻压痕相互作用,产生的压痕应力场促使中位/径向裂纹沿刻划方向成核并扩展至最大,最终形成最大深度裂纹。分析了端铣加工端面磨粒运动轨迹,推导出了铣削表面接触弧长和有效磨粒数量计算公式,得到了切削力与亚表面损伤深度之间的关系;采用实验设计和回归分析,建立了表面粗糙度、切削力与工艺参数之间的数学模型,提出了旋转超声加工亚表面损伤深度预测方法,并对端铣加工工艺参数进行了多目标优化。基于脆性材料压痕断裂力学,分析了径向切削力与磨粒径向印压载荷之间的数学关系,通过有限元分析,研究了边缘破损产生机理,提出了产生出口崩边现象的临界条件,实现了对出口崩边尺寸的预测,探索了旋转超声加工边缘破损抑制策略。

关键词： BK7玻璃旋转超声加工表面粗糙度亚表面裂纹边缘破损

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化学刻蚀工艺参数对刻蚀速率的影响

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佳木斯大学学报（自然科学版） 2017年第3期35卷 409-412页

作者：王洪祥沈璐王晓霞李成福哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007

本文系统分析了化学刻蚀过程中反应生成的扩散和物质传输规律,得到了刻蚀工艺参数如时间、温度、HF酸浓度、辅助试剂对刻蚀速率的影响规律。结果表明:在刻蚀时间较短时刻蚀速率基本恒定,随着时间的增加刻蚀速率呈现逐渐下降的趋势。温... 详细信息

本文系统分析了化学刻蚀过程中反应生成的扩散和物质传输规律,得到了刻蚀工艺参数如时间、温度、HF酸浓度、辅助试剂对刻蚀速率的影响规律。结果表明:在刻蚀时间较短时刻蚀速率基本恒定,随着时间的增加刻蚀速率呈现逐渐下降的趋势。温度的升高改变了反应物质的活化能和溶液的传输特性,促使刻蚀速率加快。随HF酸浓度的增大刻蚀速率有很大的提高,但反应过快不宜控制刻蚀进程,而采用缓冲氧化物刻蚀剂有利于提高熔石英元件化学刻蚀速率。

关键词：化学刻蚀刻蚀速率工艺参数熔石英元件亚表面裂纹

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结合磁场梯度测量的脉冲调制涡流检测关键技术研究

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传感器与微系统 2016年第4期35卷 15-17,21页

作者：闫贝李勇李达陈振茂王钧西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学核能结构安全检测与完整性评价研究中心陕西西安710049 中航飞机股份有限公司西安制动分公司陕西西安710075

脉冲调制涡流(PMEC)检测技术是一种新型脉冲涡流(PEC)检测技术,研究发现,该技术相较传统PEC检测技术在金属构件缺陷检测和评估中具有优势。通过集中研究PMEC检测技术与磁场梯度测量(GMFM)技术的有效结合,探究其在金属构件亚表面裂纹检... 详细信息

脉冲调制涡流(PMEC)检测技术是一种新型脉冲涡流(PEC)检测技术,研究发现,该技术相较传统PEC检测技术在金属构件缺陷检测和评估中具有优势。通过集中研究PMEC检测技术与磁场梯度测量(GMFM)技术的有效结合,探究其在金属构件亚表面裂纹检测中的应用关键和技术优势。仿真分析了PMEC磁场梯度信号及其特征,以及金属构件亚表面裂纹PMEC检测的典型扫查曲线,探究和比较了缺陷检测灵敏度。搭建了试验系统,试验进一步验证了仿真分析结论。研究表明:磁场梯度测量与PMEC检测技术相结合,可有效增强亚表面裂纹的检测灵敏度约10%。

关键词：电磁无损检测和评估脉冲调制涡流检测亚表面裂纹磁场梯度测量

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亚表面压剪裂纹问题及其研究进展

亚表面压剪裂纹问题及其研究进展

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首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会

作者：左宏西安交通大学建筑工程与力学学院

航空航天结构中大量的运动传力部件表面均处于接触疲劳应力的作用之下。尽管对这类破坏从疲劳破坏、润滑失效分析等方面进行了大量的研究工作。然而,从断裂力学研究的角度,深入研究分析这类破坏过程中的微观裂纹及其形核和扩展问题,是... 详细信息

航空航天结构中大量的运动传力部件表面均处于接触疲劳应力的作用之下。尽管对这类破坏从疲劳破坏、润滑失效分析等方面进行了大量的研究工作。然而,从断裂力学研究的角度,深入研究分析这类破坏过程中的微观裂纹及其形核和扩展问题,是这一领域研究不可缺少的一个方面。遗憾的是,截至到目前,这方面的研究工作还极其稀少。这类破坏的一个主要微观特征是零件中亚表面裂纹在压剪应力作用下的形核、启裂和扩展。尽管一些学者在忽略裂纹面接触引起的屏蔽效应的前提下提出过用纯Ⅱ型断裂理论估计这类裂纹的启裂和扩展,然而由于其没有考虑这类屏蔽效应而导致的估计结果过分偏于安全而没有任何实际使用价值。本文论述了这一破坏问题的现象、失效及断裂的宏微观过程及其可能的力学理论的应用。分析了现有相关力学理论的不足之处。同时对解决这一问题的思路及方法提出了几点建议。

关键词：亚表面裂纹压剪应力裂纹扩展屏蔽效应

来源： cnki会议评论

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金刚石磨粒超声振动刻划BK7玻璃的亚表面损伤研究

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金刚石与磨料磨具工程 2020年第1期40卷 29-33页

作者：王洋长春职业技术学院机电学院

针对光学玻璃磨削加工中出现的加工困难、工件表面质量较差以及工件内部损伤严重等问题,提出超声振动辅助加工方法对BK7玻璃进行刻划,研究超声振动功率、刻划速度和刻划深度对亚表面裂纹的影响规律。研究结果表明:超声刻划相比于普通刻... 详细信息

针对光学玻璃磨削加工中出现的加工困难、工件表面质量较差以及工件内部损伤严重等问题,提出超声振动辅助加工方法对BK7玻璃进行刻划,研究超声振动功率、刻划速度和刻划深度对亚表面裂纹的影响规律。研究结果表明:超声刻划相比于普通刻划,亚表面裂纹深度最大下降了19.7%;随着刻划速度的增大,刻划后沟槽底部的亚表面裂纹最大深度逐渐增大;随着沟槽截取深度的增加,亚表面裂纹最大深度整体上呈逐渐上升的趋势并出现明显的分级情况。

关键词：超声振动加工 BK7玻璃有限元仿真亚表面裂纹

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