检索结果-南通市图书馆

基于动态轮廓采样法的轴向超声振动辅助磨削工件表面形貌预测与试验验证

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2018年第21期54卷 221-230页

作者：王艳李德蔺刘建国宋红林彭水平汪锐上海理工大学机械工程学院江苏三菱磨料磨具有限公司

提出了一种基于动态轮廓采样法的轴向超声振动辅助磨削的工件表面形貌预测方法。假设磨粒直径服从正态分布,磨粒位置服从随机分布,生成砂轮表面形貌的模型,从运动学角度建立了轴向超声振动辅助磨削过程中任意磨粒的轨迹方程,针对磨粒运... 详细信息

提出了一种基于动态轮廓采样法的轴向超声振动辅助磨削的工件表面形貌预测方法。假设磨粒直径服从正态分布,磨粒位置服从随机分布,生成砂轮表面形貌的模型,从运动学角度建立了轴向超声振动辅助磨削过程中任意磨粒的轨迹方程,针对磨粒运动轨迹的特点,提出了动态轮廓采样方法。通过建立磨削沟槽变宽模型,引入了磨削弹性变形模型和塑性堆积模型,对动态轮廓采样方法进行了修正,最终得出工件表面形貌的预测结果。对预测结果进行了试验验证,对比分析了工件表面形貌的预测结果和实测结果,两者特征相似,且比较工件表面粗糙度的预测值和实测值平均误差为5.3%,从而验证了该预测方法的准确性。

关键词：轴向超声振动辅助磨削动态轮廓采样法工件表面形貌预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

气体渗硼工件表面形貌的研究

河北工学院学报 1989年第1期18卷 61-67页

作者：曹晓明王健安

本文利用扫描电子显微镜观察了经不同气体渗硼工艺处理的工件表面,研究了渗硼工艺对工件表面形貌的影响规律.结果表明:渗硼工件的表面形貌和工艺参数的选用有关.如果工艺参数选择合适,工件将由规则,细小,均匀的硼化物颗粒构成较光滑的表... 详细信息

本文利用扫描电子显微镜观察了经不同气体渗硼工艺处理的工件表面,研究了渗硼工艺对工件表面形貌的影响规律.结果表明:渗硼工件的表面形貌和工艺参数的选用有关.如果工艺参数选择合适,工件将由规则,细小,均匀的硼化物颗粒构成较光滑的表面.否则,工件表面将产生一种针状的硼化物颗粒.本文重点研究了这种针状硼化物的形成机理及其影响因素.此外,工件的表面形貌还和渗硼层质量有关.表面较光滑的工件往往具有较致密的渗硼层,而粗糙的表面,尤其是表面产生针状硼化物的工件则对应具有较重腐蚀孔洞的渗硼层.因此,研究表面形貌对选择渗硼工艺,预测渗硼层质量有一定的指导意义.

关键词：气体渗硼工件表面形貌渗硼

磨削区微通道几何模型及微液滴浸润机制与实验验证

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

磨削区微通道几何模型及微液滴浸润机制与实验验证

作者：唐立志青岛理工大学

学位级别：硕士

磨削作为一种基础的机械加工方式,通常使用浇注式冷却润滑。由于十四五规划重大战略的提出,浇注式不再符合绿色制造和环境友好型的发展方向。为了缓解浇注式对环境带来的负面影响,研究人员对微量润滑磨削加工方式中的参数优化进行了实... 详细信息

磨削作为一种基础的机械加工方式,通常使用浇注式冷却润滑。由于十四五规划重大战略的提出,浇注式不再符合绿色制造和环境友好型的发展方向。为了缓解浇注式对环境带来的负面影响,研究人员对微量润滑磨削加工方式中的参数优化进行了实验研究。但是磨削过程中,磨削区的几何形貌成为了阻碍进一步研究磨削作用机理及微量润滑液体浸润机制的瓶颈,参数化主动控制砂轮/工件界面之间毛细微通道的形成与磨削区液体毛细渗透的本源问题难以解决。针对上述问题,在国家自然科学基金的支持下建立了单颗磨粒随机几何模型与运动模型;构建了砂轮模型以及工件表面的三维形貌模型;揭示了磨削区的毛细微通道的形成机理并建立了微量润滑液体渗透速度模型,通过理论和实验得到了不同工况下液体在磨削区的渗透规律。论文的主要内容如下:(1)建立了单颗磨粒随机几何模型和单颗磨粒运动学模型,构建了单颗磨粒磨削工件表面形貌预测模型。通过建立随机平面方程的方式模拟了磨粒表面特征无序性,通过矩阵提取了磨粒在磨削过程中的最大切削截面;分析了磨粒与工件之间的相对运动关系,建立了单颗磨粒的运动学模型;建立了基于赫兹接触理论的磨削工件表面弹性变形模型,并通过数值计算的方法得出单颗磨粒磨削工件表面形貌的预测模型。(2)建立了磨粒有序排布砂轮几何模型,分析了阵列排布砂轮和位错排布砂轮在磨削过程中的作用机理。建立了磨粒不同排布方式下的磨削工件表面形貌预测模型,并总结了磨粒轴向间距与磨粒周向间距对磨削工件表面形貌的影响规律。(3)建立了磨粒随机排布砂轮的几何模型,揭示了砂轮在磨削过程中的磨削作用机理,建立了磨削工件表面形貌预测模型。通过磨粒粒径的正态分布模型和磨粒空间位置的随机分布模型建立了砂轮表面三维形貌模型;揭示了磨削过程中磨粒相对位置对磨削工件表面形貌的影响机理以及磨粒运动轨迹之间的干涉作用机制;建立并分析了不同磨削参数下工件表面形貌的预测模型和变化规律。(4)建立了不同砂轮目数下的砂轮工件界面毛细微通道几何模型,分析了砂轮目数对毛细微通道截面尺寸的影响规律;进一步建立了微量润滑液体在毛细微通道内的渗透速度模型,通过理论计算了不同目数砂轮/工件界面对微通道内液体渗透速度的影响规律并通过实验进行了验证。(5)进行了不同磨削参数下高温镍基合金GH4169的磨削实验,研究了砂轮目数和磨削深度对磨削工件表面粗糙度的影响规律,并且验证了不同砂轮目数和不同磨削深度下工件表面三维形貌预测模型。

关键词：磨削微量润滑砂轮几何模型工件表面形貌毛细渗透

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面互相关性分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

金刚石与磨料磨具工程 2007年第5期27卷 53-57页

作者：刘枫单玉桥巩亚东蔡光起东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

磨粒喷射精密光整加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的光整加工新工艺。试验在M7120磨床上完成，加工试样为Ra0．4～0．6μm的45。钢。加工表面形貌和微观几何参数用SEM和TR200表面轮廓仪测量。本文应... 详细信息

磨粒喷射精密光整加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的光整加工新工艺。试验在M7120磨床上完成，加工试样为Ra0．4～0．6μm的45。钢。加工表面形貌和微观几何参数用SEM和TR200表面轮廓仪测量。本文应用随机过程的互相关性对磨削加工表面和光整加工表面进行了研究。试验结果表明，试样表面从连续的方向一致的沟槽被随机不连续的微坑所代替，表面粗糙度明显得到改善。随着加工循环的增加，Ra值由0．4～0．6μm下降到0．2μm左右。此外，光整加工可以获得各向同性网纹交错的表面，表面轮廓的支撑长度率提高，对工件的耐磨性有利。

关键词：磨粒喷射精密光整加工互相关函数工件表面形貌

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

虚拟数控铣削加工物理仿真关键技术的研究

虚拟数控铣削加工物理仿真关键技术的研究

作者：梁万勤沈阳航空工业学院

学位级别：硕士

数控加工仿真包括几何仿真和物理仿真，它作为仿真技术的研究领域之一，是CAD／CAM集成系统的重要组成部分。本文将几何仿真和物理仿真有机地结合在一起。几何仿真模块包括毛坯几何实体模型、刀具几何实体模型和刀具扫描体模型。... 详细信息

数控加工仿真包括几何仿真和物理仿真，它作为仿真技术的研究领域之一，是CAD／CAM集成系统的重要组成部分。本文将几何仿真和物理仿真有机地结合在一起。几何仿真模块包括毛坯几何实体模型、刀具几何实体模型和刀具扫描体模型。对毛坯体建模时，采用的是三角面片离散法，实现了3轴数控铣床实体切削加工时离散矢量与刀具扫描体的几何求交算法，通过不断的更新毛坯数据信息来模拟刀具的切削过程。物理仿真中，以铣削为研究对象，建立了铣削加工的刀杆振动模型、动态切削力模型、工件表面形貌模型和加工精度模型。以柔性刀杆为研究对象，将加工过程中的主轴偏心、刀具受力变形、刀杆振动等引起的切削厚度变化引入到数学模型中，建立预测动态切削力的数学模型。基于铣削加工过程中刀具切削刃上任意点与工件相对运动的轨迹方程和铣削过程几何特征，构造出可以求解铣削加工表面上任意一点形貌高度值的三维表面形貌仿真算法，对工件表面形貌进行仿真显示。考虑刀具受力变形、刀具受热变形、工件受热变形和刀具磨损对加工精度的影响，对各影响因素在误差敏感方向上进行矢量迭加，建立预测加工误差的数学模型。最后，选择高速钢球头立铣刀和45钢工件进行切削试验，验证仿真模型的合理性。

关键词：几何仿真物理仿真工件表面形貌加工精度

超声辅助金刚石线锯切割单晶硅复合加工机理及试验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

超声辅助金刚石线锯切割单晶硅复合加工机理及试验研究

作者：李德蔺上海理工大学

学位级别：硕士

随着电子芯片行业的高速发展,对单晶硅切片的效率和质量要求同时大幅提升,现有锯切工艺已无法满足要求。目前大量学者通过试验研究发现了超声振动辅助金刚石线锯对于切割硬脆材料具有高精度高效率等多种优点,但对于超声振动如何影响锯... 详细信息

随着电子芯片行业的高速发展,对单晶硅切片的效率和质量要求同时大幅提升,现有锯切工艺已无法满足要求。目前大量学者通过试验研究发现了超声振动辅助金刚石线锯对于切割硬脆材料具有高精度高效率等多种优点,但对于超声振动如何影响锯切力以及工件表面形貌等加工机理还缺乏比较深入的理论研究,因此本文对横向超声振动辅助固结金刚石线锯锯切单晶硅的加工机理进行了深入的理论和试验研究。主要研究工作有:对超声激励下的轴向运动金刚石线锯振动特性进行了理论建模研究。随后通过该模型证明了线性振动假设的合理性。此外还证明了线锯往复运动对于切割点的振动响应没有影响,据此推导了超声激励下线锯表面任意单颗磨粒的运动轨迹。对超声激励下的锯切力进行了理论建模与研究。在微观层面上结合普通线锯的单颗磨粒锯切力模型和冲击载荷模型,提出了超声振动激励下的单颗磨粒锯切力模型,并采用有限元方法进行了验证。随后根据磨粒在线锯表面的宏观分布统计规律,推导出了宏观层面的多颗粒线锯总锯切力计算公式。对超声激励下的工件表面形貌形成机理进行了深入研究。提出了一种基于动态轮廓采样法的超声振动辅助金刚石线锯锯切工件表面形貌仿真方法。首先建立金刚石线锯表面形貌模型,然后推导了线锯表面任意磨粒的轨迹方程,引入了创新的动态轮廓采样方法。建立简化的工件材料脆塑混合去除模型,对动态轮廓采样方法进行了修正,最终得出了工件表面形貌的仿真结果。在多组工况下分别对超声振动辅助金刚石线锯锯切和普通金刚石线锯锯切进行了试验研究。试验结果表明,超声振动辅助锯切的锯切力比普通锯切减小了25.91%~42.13%。锯切力的理论值和试验值的平均误差为7.50%,验证了锯切力理论模型的准确性。施加超声振动后,工件表面形貌获得改善,工件表面粗糙度值平均降低18.89%。工件表面形貌的实测结果与仿真结果特征相似,实测与理论工件表面粗糙度值的平均误差为6.64%,验证了工件表面形貌仿真理论模型的准确性。

关键词：超声振动金刚石线锯单晶硅加工机理冲击载荷锯切力工件表面形貌

往复式金刚石线锯纵向运动特性及影响分析与试验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

往复式金刚石线锯纵向运动特性及影响分析与试验研究

作者：王昆鹏西安理工大学

学位级别：硕士

硬脆性材料如单晶硅、光学玻璃、蓝宝石等因具有高硬度,高耐磨,耐腐蚀、抗氧化、高电阻率等良好的物理化学性能,而广泛运用于军用和民用行业。因材料的硬脆特性,使得加工过程困难。目前往复式金刚石线锯切割因为具有高效率、窄切缝等诸... 详细信息

硬脆性材料如单晶硅、光学玻璃、蓝宝石等因具有高硬度,高耐磨,耐腐蚀、抗氧化、高电阻率等良好的物理化学性能,而广泛运用于军用和民用行业。因材料的硬脆特性,使得加工过程困难。目前往复式金刚石线锯切割因为具有高效率、窄切缝等诸多优点,已经成为硅片切割领域很有发展前景的切割技术。但切割过程中的线锯运动特性对工件表面质量影响大,因此为了获得更好的工件表面质量,迫切需要对切割力和工件表面的形成原因进行研究。在往复式金刚石线锯切割过程中,线锯纵向位移运动使得线锯在切割工件表面的误差敏感方向上出现切割痕迹。因此,从往复式金刚石线锯切割系统的运动特性出发对切割工件表面质量和切割力的影响进行研究。本文论述了往复式金刚石线锯切割系统线锯纵向运动分析、线锯纵向位移与线锯速度同步测量系统实施、线锯切割工件的纵向切割力分析建模和线锯切割工件的表面形貌分析。从分析往复式金刚石线锯切割系统的结构特性出发,分析线锯纵向运动的产生,分别对线锯空载与切割工件时线锯纵向位移进行建模与实验。为了提高实验中测量数据的对应性,搭建纵向位移和线锯速度同步测量系统,将激光位移传感器采集的线锯纵向位移数据以电压信号的方式接入到数据采集系统中,利用虚拟仪器软件LabVIEW进行数据采集,通过编制程序,实现线锯的纵向位移与线锯速度、切割力数据的同步测量。建立单颗磨粒压入模型,获得单颗磨粒的切割力,简化线锯表面的金刚石磨粒分布规律,获得在线锯切割时参与切割的磨粒总数,根据多颗磨粒的相互作用,得到所有磨粒产生的总切割力,结合线锯的纵向运动和工件的进给运动,获得了在纵向和法向的两个切割分力,建立纵向力切割力模型,并进行线锯切割实验和仿真分析对比。分析工件的表面成形方法,从线锯切割系统的运动特性出发,分析线锯与工件之间的相对运动,建立线锯的锯切轨迹方程,并结合工件进给运动,建立线锯在工件表面上的三维运动轨迹方程,结合轨迹法表面成形理论,建立工件的表面形貌预测模型,并利用徕卡显微镜测量工件的表面形貌,结果表明,仿真与实际测量的误差小于7.82%。

关键词：纵向位移纵向切割力往复式金刚石线锯切割工件表面形貌同步测量

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

利用ACF和PSD对微观表面特性研究

机械研究与应用 2004年第5期17卷 54-56页

作者：徐宁侯仰海邢彦峰山东理工大学山东淄博255012

介绍自相关函数 (ACF)和功率谱密度函数 (PSD)在工件形貌分析中的应用 ,运用Delphi语言编写程序 ,分别计算出连续两道工序获得的两个表面的ACF和PSD函数 ,从中得出两个表面各自的组成成份及不同频率的成份在整个表面中所占的比重 ,判断... 详细信息

介绍自相关函数 (ACF)和功率谱密度函数 (PSD)在工件形貌分析中的应用 ,运用Delphi语言编写程序 ,分别计算出连续两道工序获得的两个表面的ACF和PSD函数 ,从中得出两个表面各自的组成成份及不同频率的成份在整个表面中所占的比重 ,判断出两表面之间的继承性、关联性及相互之间的差异。

关键词：自相关函数功率谱密度函数工件表面形貌