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端面磨削复合材料管毛刺预测及验证

机械工程学报 2022年第15期58卷 63-74页

作者：田俊超鲍岩董志刚陆冰伟康仁科郭东明大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024

阵列复材管具有优异的性能,可应用于微波反射器夹层。阵列复材管端面磨削过程中易出现规律毛刺且形成过程不明确。研究以阵列复材管的复合材料管胞元为对象,考虑其宏观结构特征和端面磨削特点定义切出角度和砂轮轴线偏移角,并系统研究... 详细信息

阵列复材管具有优异的性能,可应用于微波反射器夹层。阵列复材管端面磨削过程中易出现规律毛刺且形成过程不明确。研究以阵列复材管的复合材料管胞元为对象,考虑其宏观结构特征和端面磨削特点定义切出角度和砂轮轴线偏移角,并系统研究在砂轮倒角参数和工艺参数综合影响下,切削截面内砂轮与纤维相互作用关系,揭示毛刺的形成过程并建立毛刺长度预测模型。结果表明:砂轮轴线偏移角、砂轮倒角共同影响切削截面内的砂轮倒角,而切削截面内砂轮倒角与纤维方向角的大小关系、轴向磨削深度共同影响纤维率先发生断裂的位置,该位置与纤维方向角共同影响毛刺的长度。为获得更好的加工质量应优先选用较大倒角的砂轮、较小的砂轮轴线偏移角或使切出角度接近90°,当毛刺不可避免时,优先选用较小的轴向磨削深度。研究成果可为复合材料管端面磨削过程中刀具轨迹规划、刀具设计和工艺参数选择提供指导。

关键词：碳纤维增强复合材料端面磨削毛刺切出角度砂轮倒角

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磁力研磨法去除复杂轮廓蒙皮微孔边缘毛刺

表面技术 2021年第9期50卷 342-351页

作者：杨欢陈松马瑞陈燕白洁王亚军郑俊超辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051 北京动力机械研究所北京100074

目的去除复杂轮廓的钛合金蒙皮壁板微孔边缘毛刺和积瘤。方法采用磁针磁力研磨法对蒙皮壁板微孔边缘的毛刺和积瘤进行去除。设计了3种不同磁极排布方案的磁极盘,并利用仿真软件模拟了3种不同磁极排布方案的磁场分布,使用排列优化后的磁... 详细信息

目的去除复杂轮廓的钛合金蒙皮壁板微孔边缘毛刺和积瘤。方法采用磁针磁力研磨法对蒙皮壁板微孔边缘的毛刺和积瘤进行去除。设计了3种不同磁极排布方案的磁极盘,并利用仿真软件模拟了3种不同磁极排布方案的磁场分布,使用排列优化后的磁极盘对蒙皮壁板进行研磨加工,利用3D超景深电子显微镜对加工前后的微孔形貌进行对比观察。结果根据模拟结果选择了磁极排布的最佳方案。该方案中加工区域的磁场分布更均匀,优化后的磁极排布方式消除了加工区域的磁场盲区,使该处的磁感应强度峰值由300 mT增加到了500 mT,增大了圆周上磁感应强度梯度,有利于加工区域磁针的翻滚。基于该方案对蒙皮壁板进行研磨加工,确定了最佳试验参数:1 kgϕ1.2 mm×8 mm的磁针,磁极盘转速为1000 r/min,进给速度为8 mm/s。在此参数下,对8张蒙皮壁板加工50 min(每5 min改变一次磁极盘转向),利用3D超景深显微镜观察蒙皮微孔形貌。研磨后,蒙皮微孔边缘毛刺和积瘤被有效去除,毛刺去除率可以达到95%以上,微孔边缘形貌完整、圆滑,蒙皮表面粗糙度得到改善,由加工前的2.6886μm降低到1.7002μm。结论采用磁力研磨法对复杂轮廓蒙皮微孔进行精密研磨,可以有效去除微孔边缘的毛刺和积瘤,相较于原始手工加工,其加工效率提高了64倍,同时表面粗糙度得到改善,加工后的工件满足实际使用要求。

关键词：蒙皮微孔毛刺磁力研磨磁极排布表面光整加工

毛刺对喷嘴内燃油流动特性及雾化特性影响的仿真研究

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毛刺对喷嘴内燃油流动特性及雾化特性影响的仿真研究

作者：程琳源长安大学

学位级别：硕士

在喷油嘴流道内毛刺的去除过程中,通常需要花费很多时间和精力,但是去除的效果却并不理想。由于喷嘴喷孔的孔径极小,流道内的流体速度快、压力大、喷射持续时间短,所以喷嘴内不同位置的毛刺对流动特性和喷雾特性的影响规律难以在设备上... 详细信息

在喷油嘴流道内毛刺的去除过程中,通常需要花费很多时间和精力,但是去除的效果却并不理想。由于喷嘴喷孔的孔径极小,流道内的流体速度快、压力大、喷射持续时间短,所以喷嘴内不同位置的毛刺对流动特性和喷雾特性的影响规律难以在设备上进行实验研究。而这些规律对于调试环节的技术人员尤为重要,因为只有确定喷油嘴内不同位置的毛刺对喷嘴内燃油流动特性和雾化特性的不同影响,才能有效地去除毛刺,提高调试效率。本文基于此展开的主要研究内容和结论如下:以航空发动机喷嘴为研究对象,通过UG建立喷嘴无毛刺流道模型,将喷嘴外锥孔、直流道以及内锥孔划分为17个毛刺位置,在对应位置分别建立毛刺模型。适当简化并建立雾化场模型。在Fluent中进行相关设置。分别在低压、中压和高压下,对毛刺存在于不同部位时喷嘴内的燃油流动特性进行仿真。得到喷嘴内燃油流动的速度、压力及其湍动能分布,计算出口处的速度和湍动能。分析相同压力下毛刺位置对喷嘴内燃油流动的不同影响、分析不同压力下毛刺位置对燃油流动的影响规律。结果表明:毛刺存在使出口处平均速度减小,湍动能增加。三种压力下,都是内锥孔的毛刺对喷嘴流动特性影响最大。毛刺对燃油压力分布影响不明显。随着压力增加,毛刺对喷嘴出口速度和湍动能的影响也逐渐增大。在第一阶段喷嘴内燃油流动过程仿真模拟结束后,将出口参数作为第二阶段燃油雾化的初始条件,对毛刺存在于不同部位时,喷嘴的雾化特性进行仿真模拟。得到喷雾形态图,计算喷雾贯穿距离和索特平均直径(SMD),分析相同压力下毛刺位置对喷嘴雾化特性的不同影响、分析不同压力下毛刺位置对喷嘴雾化特性的影响规律。结果表明:毛刺存在使贯穿距离减小,SMD减小。三种压力下,都是内锥孔的毛刺对喷嘴雾化特性影响最大。随着压力增加,毛刺对贯穿距离和SMD的影响也逐渐增大。针对对喷嘴流动特性和雾化特性影响最大的喷嘴内锥孔靠近直流道的位置,再建立不同数量的毛刺,对雾化锥角、贯穿距离和SMD进行仿真研究。结果表明:随着毛刺数量增多,喷雾偏斜程度增加,贯穿距离减小,SMD减小。综上,内锥孔毛刺对燃油流动和雾化特性的影响最大,尤其是喷嘴内锥孔靠近直流道的位置,这个位置的毛刺应该被优先去除。

关键词：喷嘴毛刺流动特性雾化特性仿真

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微切削毛刺形成机理及研究进展综述

中国机械工程 2019年第23期30卷 2809-2819,2828页

作者：石文天侯岩军刘玉德李强强北京工商大学材料与机械工程学院

概述了微切削毛刺的形态、分类及其生成机理;阐述了微切削毛刺的仿真分析研究进展;在微切削毛刺的试验研究进展方面,分析了切削工艺参数、刀具几何、切削方式和辅助工艺对微切削毛刺的影响;介绍了几种常用复合材料加工毛刺的研究现状;... 详细信息

概述了微切削毛刺的形态、分类及其生成机理;阐述了微切削毛刺的仿真分析研究进展;在微切削毛刺的试验研究进展方面,分析了切削工艺参数、刀具几何、切削方式和辅助工艺对微切削毛刺的影响;介绍了几种常用复合材料加工毛刺的研究现状;根据毛刺的成形机理和加工方式,综述了去除毛刺的工艺方法与设备,提出了去毛刺装置的性能要求;最后总结了微细毛刺研究方面的不足,并指出了将来研究的方向。

关键词：微切削毛刺表面质量形成机理去除毛刺

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极片毛刺导致电池短路的检测方法

电池 2023年第5期53卷 538-540页

作者：韩任杰河北格力钛新能源有限公司河北邯郸056300

锂离子电池在制作过程中会因为多种情况导致短路。根据不同电流的充电结果,提出一种识别电池短路的方法。内部短路会导致电池出现零电压,对零电压电池进行不同的小电流充电,在电流足够小的情况下,电压将维持在一个稳定值。当电流断开后... 详细信息

锂离子电池在制作过程中会因为多种情况导致短路。根据不同电流的充电结果,提出一种识别电池短路的方法。内部短路会导致电池出现零电压,对零电压电池进行不同的小电流充电,在电流足够小的情况下,电压将维持在一个稳定值。当电流断开后,电池会马上恢复到零电压。部分毛刺过大的电池在小电流充电下,电压保持稳定。电流增加到一定值,电压稳定上升。该方法能识别出电池制造过程中毛刺引发的短路,为极片毛刺大小识别及控制提供理论参考与方法依据。

关键词：锂离子电池短路毛刺零电压自放电检测

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微细铣削7075铝合金的毛刺研究

工具技术 2022年第11期56卷 103-107页

作者：高可金成哲杨梓荆沈阳理工大学机械工程学院沈阳市110159

为研究微细铣削加工7075铝合金时不同切削参数对毛刺产生的影响规律,采用正交试验法进行了微细铣削7075铝合金加工仿真,选用不同的切削参数,得到不同的微细铣削仿真的毛刺形态。为验证仿真模型的准确性和合理性,进行了微细铣削加工7075... 详细信息

为研究微细铣削加工7075铝合金时不同切削参数对毛刺产生的影响规律,采用正交试验法进行了微细铣削7075铝合金加工仿真,选用不同的切削参数,得到不同的微细铣削仿真的毛刺形态。为验证仿真模型的准确性和合理性,进行了微细铣削加工7075铝合金试验,对比微细铣削加工试验和微细铣削加工仿真得到的毛刺,结果表明,微细铣削7075铝合金仿真模型准确合理,且毛刺高度随着切削速度的增大而下降,随着每齿进给量的增大先下降后上升,随着背吃刀量的增大而上升。

关键词：微细铣削 7075铝合金毛刺切削用量

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超声微铣削加工毛刺成形特性研究

北京理工大学学报 2018年第9期38卷 888-892,898页

作者：韩光超潘高峰吴文徐林红中国地质大学机械与电子信息学院湖北武汉430074 西安工业大学陕西省特种加工重点实验室陕西西安710021

为减少微细切削加工过程中产生的微型毛刺对微型零件成形加工质量的影响,利用双直槽结构矩形六面体超声变幅器对工件施加水平辅助超声振动,在304奥氏体不锈钢板表面进行微沟槽结构超声微铣削成形加工试验,研究不同超声微铣削参数条件下... 详细信息

为减少微细切削加工过程中产生的微型毛刺对微型零件成形加工质量的影响,利用双直槽结构矩形六面体超声变幅器对工件施加水平辅助超声振动,在304奥氏体不锈钢板表面进行微沟槽结构超声微铣削成形加工试验,研究不同超声微铣削参数条件下铣削顶部毛刺的成形特性.试验结果表明,工件的水平超声振动使得不锈钢微沟槽顶部毛刺形态由长条形的絮状结构变为连续的片状结构;且随着超声振幅的增大,片状毛刺的高度逐渐减小,呈微细碎片化趋势.工件的水平超声振动还有利于减小微铣削沟槽顶部毛刺的长度,且当每齿进给量略大于刀具最小切削厚度时,毛刺长度的减小最为明显.

关键词：毛刺微铣削成形特性超声变幅器工件超声振动

磁粒研磨去除Al 7075交叉孔棱边毛刺的试验研究

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表面技术 2019年第4期48卷 302-309页

作者：焦安源张龙龙刘新龙陈燕辽宁科技大学辽宁鞍山114051

目的探究磁粒研磨法对去除Al7075交叉孔棱边毛刺的影响,提高孔道的研磨质量及毛刺去除效率。方法首先,通过对圆柱型磁极进行轴向、径向开槽,并利用ANSOFT软件对磁极进行磁场模拟,分析三种不同形状的磁极的磁感应强度变化;其次,通过磁粒... 详细信息

目的探究磁粒研磨法对去除Al7075交叉孔棱边毛刺的影响,提高孔道的研磨质量及毛刺去除效率。方法首先,通过对圆柱型磁极进行轴向、径向开槽,并利用ANSOFT软件对磁极进行磁场模拟,分析三种不同形状的磁极的磁感应强度变化;其次,通过磁粒研磨法对交叉孔孔道内壁进行研磨,去除棱边毛刺;最后,测取交叉孔表面微观形貌、材料去除量、毛刺高度和表面粗糙度。结果研磨加工时间为10 min、磁极转速为1500 r/min的条件下,磁极为径向开槽时,材料去除量高达46 mg,孔道内壁的表面粗糙度由原始1.5μm降至0.5μm,孔道表面研磨效果较为理想,棱边毛刺完全去除;当磁极为非开槽时,材料去除量为40 mg,表面粗糙度下降至0.65μm,棱边毛刺几乎完全去除;磁极为轴向开槽时,表面粗糙度下降至0.8μm左右,材料去除量约为30 mg,剩余毛刺高度约为5μm。结论研磨时间为10 min,磁极转速为1500 r/min,当磁极径向开槽时,相对于轴向开槽磁极和不开槽磁极,磁粒研磨Al7075交叉孔内表面的效果更好,毛刺去除效率更高。

关键词：磁粒研磨 Al7075 交叉孔毛刺表面形貌粗糙度

用于阀芯类零件去毛刺的磁极板优化设计与实验研究

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表面技术 2020年第11期49卷 342-350,357页

作者：张露匀丁宇亭李文辉丁忠军李秀红李唯东李博太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 精密加工山西省重点实验室太原030024 北京精密机电控制设备研究所北京100000

目的为解决阀芯类零件节流边毛刺去除不均匀和效率低下的问题,对磁极板尺寸和曲率进行规律性研究和实验验证。方法首先,用Maxwell仿真软件对磁极板的各个参数进行规律性仿真,得出合适的磁极板尺寸;其次,为提高加工区域的磁感应强度值,... 详细信息

目的为解决阀芯类零件节流边毛刺去除不均匀和效率低下的问题,对磁极板尺寸和曲率进行规律性研究和实验验证。方法首先,用Maxwell仿真软件对磁极板的各个参数进行规律性仿真,得出合适的磁极板尺寸;其次,为提高加工区域的磁感应强度值,设计了曲面磁极板,并对其相关参数进行仿真;最后对优化后的装置进行磁感应强度测试,并使用液体磁性磨具对45钢和阀芯棱边毛刺进行去除实验。结果根据仿真结果发现,磁极板长度比工件大20 mm时,工件轴向磁场分布最均匀,磁极板厚度对磁场影响较小,磁极板宽度应根据加工间隙进行选择。曲面磁极板可以加强加工区域的磁感应强度值,曲率半径越小,加工区域获得的磁感应强度值越大,其中半圆形磁极板效果最佳。对装置的磁感应强度测试也表明,将工件置于磁场中后,其表面磁感应强度值最高达600 mT左右,满足加工需求。最后通过加工实验发现,在转速为500 r/min的条件下,阀芯节流边的毛刺去除效果理想,且轴向加工均匀。结论该装置可以对阀芯这类导磁性回转类零件产生良好的加工效果。

关键词：阀芯类零件 Maxwell 液体磁性磨具磁极板参数磁感应强度毛刺