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磁粒研磨镍基高温合金群孔切出毛刺的研究

中国表面工程 2021年第4期34卷 82-89页

作者：丁浩东张国富焦安源韩冰辽宁科技大学机械工程与自动化学院鞍山114051 辽宁科技大学应用技术学院鞍山114051

为解决镍基高温合金GH3128群孔切出毛刺难去除的问题,基于磁粒研磨法开展毛刺去除试验研究。对镍基高温合金GH3128钻孔加工后孔缘毛刺进行分类,基于磁粒研磨法分析典型毛刺去除机理,并提出群孔毛刺去除的研磨轨迹和磁极形状初步方案。... 详细信息

为解决镍基高温合金GH3128群孔切出毛刺难去除的问题,基于磁粒研磨法开展毛刺去除试验研究。对镍基高温合金GH3128钻孔加工后孔缘毛刺进行分类,基于磁粒研磨法分析典型毛刺去除机理,并提出群孔毛刺去除的研磨轨迹和磁极形状初步方案。开展磁粒研磨群孔试验研究,分析主轴转速和磨粒平均粒径对切出毛刺去除的影响。结果表明:在主轴转速为1 500 r/min、磁性磨料平均粒径250μm、进给速度2 mm/s、磁性磨粒填充量30 g、加工间隙2 mm的加工条件下,研磨40 min后,群孔切出毛刺平均高度由原始的141μm降至20.5μm,毛刺的平均宽度从原始350μm降至163μm。规划研磨轨迹、磁极开矩形槽以及优化研磨参数的方法,使镍基高温合金GH3128群孔切出毛刺得到了很好的去除,此加工方案可为群孔切出毛刺的去除提供参考。

关键词：磁粒研磨磁极镍基高温合金孔毛刺去除

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微切削结构毛刺研究综述

机械工程学报 2024年第21期60卷 336-348页

作者：雷雨许志龙徐西鹏高贾顺郭必成华侨大学制造工程研究院集美大学海洋装备与机械工程学院集美大学轮机工程学院厦门海洋职业技术学院

随着微纳制造的快速发展，医疗、电子和能源等领域产品的微结构越来越复杂，精度要求也越来越高，而微结构在切削加工中易产生毛刺，极大地制约了产品的质量和性能。从切削微结构过程中毛刺的形成入手，论述了微结构毛刺形成机理的研究... 详细信息

随着微纳制造的快速发展，医疗、电子和能源等领域产品的微结构越来越复杂，精度要求也越来越高，而微结构在切削加工中易产生毛刺，极大地制约了产品的质量和性能。从切削微结构过程中毛刺的形成入手，论述了微结构毛刺形成机理的研究现状，介绍了微细毛刺尺寸的预测与表征方法。分析了切削参数、工艺规划、刀具设计和材料改性等因素对毛刺尺寸的影响，总结了毛刺的控制方法。对微细毛刺去除方法进行归纳分类，并综述了不同微结构毛刺的去除工艺及效果，探讨了目前微结构毛刺去除方面存在的瓶颈问题，指出了微结构毛刺去除方法的发展趋势。

关键词：微结构形成机理表征毛刺去除

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基于磁粒研磨法去除群孔棱边毛刺的机理及实验研究

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基于磁粒研磨法去除群孔棱边毛刺的机理及实验研究

作者：张国富辽宁科技大学

学位级别：硕士

孔类零件作为重要的零部件广泛应用于航空航天领域,但随着该领域对新材料和难加工材料需求的日益增加,使得制孔难度也不断提高。尤其是一些群孔类零部件,如应用发动机、散热器等关键位置的镍基高温合金群孔类零件,对孔的出口、入口毛刺... 详细信息

孔类零件作为重要的零部件广泛应用于航空航天领域,但随着该领域对新材料和难加工材料需求的日益增加,使得制孔难度也不断提高。尤其是一些群孔类零部件,如应用发动机、散热器等关键位置的镍基高温合金群孔类零件,对孔的出口、入口毛刺和孔表面形貌等都有严格的要求。通常孔类零件的毛刺可利用传统打磨的方法去除,但对于直径小且密集的群孔零件而言,传统方案对孔棱边毛刺的去除质量和去除效率都很有限。针对这种现状,本文提出了基于磁粒研磨法去除孔棱边毛刺的思路,可凭借磁场力吸附磁性磨料这一物理特性实现对群孔棱边的柔性光整加工。本文通过有限元软件对镍基高温合金样板的钻孔过程进行模拟仿真,分析出毛刺类型。基于磁粒研磨加工机理规划出高效去除镍基高温合金群孔棱边毛刺的新方案,并以毛刺高度作为衡量指标,分析出磁粒研磨加工过程中不同工艺参数对群孔棱边毛刺的影响。该方案既可去除孔棱边毛刺,又可保证孔棱边不会因刀具刚性接触而带来损伤。主要研究内容如下:（1）对比了国内外毛刺去除的研究现状,提出了磁粒研磨工艺对群孔棱边毛刺去除的基本思路。（2）利用ABAQUS软件模拟了镍基高温合金样板的钻孔过程,分析出毛刺类型,针对不同的毛刺类型,基于磁粒研磨机理分析了磁性磨粒对孔棱边毛刺去除的特点,并提出了高效去除群孔棱边毛刺的可行性方案。（3）利用Maxwell软件进行了磁场的模拟,分析出磁极类型与开槽方式对磁场分布的影响;利用ADAMS软件进行了研磨轨迹的模拟,分析出轨迹参数与运动路径对棱边毛刺作用力的影响。（4）设计并进行了实验,以毛刺高度作为衡量指标,探讨了磁粒研磨加工过程中不同工艺参数对群孔棱边毛刺的影响,分析了磁极转速、磨料平均粒径这两个主要研磨参数的影响程度。经实验验证,得到了较佳的研磨工艺参数组合。

关键词：磁粒研磨镍基高温合金群孔毛刺去除

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磁粒研磨去除群孔毛刺的应用研究

磁粒研磨去除群孔毛刺的应用研究

作者：王子彧辽宁科技大学

学位级别：硕士

精密与超精密加工代表了一个国家的尖端科研技术的发展水平,航空航天领域对孔类零件的精度要求和性能要求不断提高。钛合金具有强度高、抗腐蚀性好等优点,常用来制作航空发动机压气部件,如压气机盘和叶片等带孔关键零部件。为了保证这... 详细信息

精密与超精密加工代表了一个国家的尖端科研技术的发展水平,航空航天领域对孔类零件的精度要求和性能要求不断提高。钛合金具有强度高、抗腐蚀性好等优点,常用来制作航空发动机压气部件,如压气机盘和叶片等带孔关键零部件。为了保证这些零部件的性能和可靠性,对加工后孔的出口毛刺、入口毛刺、孔边微观形貌等都有严格要求。传统的打磨去除毛刺方法局限性较大且效率较低,对于排列密集、孔径较小的零部件很难实现高质量、高效率的毛刺去除。针对毛刺去除需求,本文在磁粒研磨法的基础上加以改进,提出去除群孔边毛刺的方案,即利用磁极吸附磁性磨料组成“磁粒刷”对群孔边毛刺进行研磨。通过有限元仿真计算软件对TC4钛合金板件钻孔过程进行仿真,与试验结果进行比较,得到了钻削后出口毛刺的类型特点。针对毛刺特征,结合磁粒研磨去除毛刺的机理分析,提出了在工件两侧采用对立旋转磁极研磨的毛刺去除方式,分析总结不同工艺参数下的毛刺去除试验结果规律,找出较佳的参数组合,并引入振动辅助,进一步探索提升研磨效率与质量的可能性。本文主要研究内容如下:(1)归纳了现有主要毛刺去除技术的加工原理和特点,提出了磁粒研磨法对TC4钛合金群孔边毛刺进行光整加工的意义。(2)对TC4钛合金钻孔过程进行仿真,分析毛刺的类型特征。经过仿真计算与试验验证,对钻削过程中的应力变化、钻削后出口毛刺类型等进行了分析,得出了钻削出口毛刺类型和特点。(3)分析磁粒研磨去除孔边毛刺的机理。分析不同磁场状态下磁性磨粒的受力情况,讨论了磨粒与工件表面的作用机理以及材料去除方式。(4)利用软件对磁极进行磁场仿真计算,尺寸为?14 mm×10 mm的圆柱形磁极等距排布在?26 mm的圆周上,针对不同数量的磁极进行磁场仿真计算,优选出四个磁极等距分布在直径为?26 mm的圆周上的排布方式,此时磁极排布顺序为同名磁极-异名磁极-同名磁极-异名磁极,在此基础分析磁场分布、磁力线分布、磁感应云图、磁感应曲线图等,并对孔件单面毛刺研磨效果进行比较。(5)搭建磁粒研磨试验装置,以对立四磁极的布局方案,对同步转动与非同步转动进行了试验验证;在非同步转动的基础上,控制磁极Ⅰ转速600r/min恒定不变,针对其他三种工艺参数进行响应面参数试验并优化,最优工艺参数为磁极Ⅱ转速800 r/min、磨粒粒径250μm、磨料填充量30 g。(6)在较佳工艺参数下,加入振动单元,传统的超声振动辅助提供的高频率振动,对工件的材料去除较多,加工变质层较深;因此利用气动振动锤提供低频率、大振幅的振动,该方式不会造成过多的材料去除,并且使研磨区域内的性磨粒翻滚幅度更大,加快了切削刃的更新。针对振动的不同频率进行对比试验,优选出缸体气压为0.7MPa时,振动辅助研磨效果最好。

关键词：磁粒研磨 TC4钛合金毛刺去除振动辅助

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高精度夹芯阀外径动态视觉测量系统

传感技术学报 2020年第11期33卷 1673-1678页

作者：翁陈熠吴静静江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122

为了解决人工测量夹芯阀外径效率低、精度低的问题,本文设计了一套高精度夹芯阀外径动态视觉测量系统,该视觉检测系统能够处理带有毛刺干扰的夹芯阀图像,从而以实现夹芯阀凸台外径的高精度测量。首先,针对上料装置的定位偏差,提出一种... 详细信息

为了解决人工测量夹芯阀外径效率低、精度低的问题,本文设计了一套高精度夹芯阀外径动态视觉测量系统,该视觉检测系统能够处理带有毛刺干扰的夹芯阀图像,从而以实现夹芯阀凸台外径的高精度测量。首先,针对上料装置的定位偏差,提出一种基于连通域分析的夹芯阀轮廓动态跟踪方法,能够快速动态跟踪夹芯阀轮廓ROI;针对夹芯阀的复杂外形,提出一种鲁棒的去除毛刺干扰的算法,能够剔除掉偏差较大的坏点,再对正常轮廓点使用最小二乘算子实现外径测量。试验结果表明,该测量系统能够准确地测量出Ф16mm、Ф33.5mm、Ф38mm三种规格的夹芯阀的外径值,重复精度分别能够达到0.003 mm、0.005 mm和0.006 mm,完全满足夹芯阀的检测要求,在实际工业应用中具有良好的可行性。

关键词：机器视觉外径测量动态搜索毛刺去除最小二乘法夹芯阀

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机器人去毛刺打磨一体机

中国科技期刊数据库科研 2019年第2期 70-71,73页

作者：年富章建刚姜峰杭州龙盛工贸有限公司浙江杭州311400

铝铸件具有美观、质量轻、耐腐蚀和导热性好等特点,在航空工业及动力机械、民用器皿制造、化学工业和汽摩工业中使用广泛。由于模具制造和铸造工艺等原因,铝铸件在出模后会有毛刺甚至是飞边出现,这会对零件的装配精度、使用要求、再加... 详细信息

铝铸件具有美观、质量轻、耐腐蚀和导热性好等特点,在航空工业及动力机械、民用器皿制造、化学工业和汽摩工业中使用广泛。由于模具制造和铸造工艺等原因,铝铸件在出模后会有毛刺甚至是飞边出现,这会对零件的装配精度、使用要求、再加工定位和操作安全等方面产生不良的影响,导致机械整个系统工作性能下降,可靠性、稳定性大大降低[1-2]。某铝铸件是汽摩行业中的配件,在众多毛刺种类中,它的毛刺属于形状不规则、体积较大型毛刺; 去毛刺方法很多,然而由于种种原因,针对该铝铸件毛刺,大部分企业采用的是人工去毛刺的方法,在注重人力成本、工人身心健康和大批量生产等情况下,这种方法已不合时宜,需寻找一种去除质量好、可靠性高、适合大规模量产的去毛刺工艺或方法来替代。

关键词：工业机器人铝铸件毛刺去除

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燃油调节器复杂壳体去毛刺方法研究

航空精密制造技术 2013年第4期49卷 45-47页

作者：田凤欣中航工业北京长空机械有限责任公司北京102200

通过介绍毛刺的产生机理和燃油调节器复杂壳体不同位置处的毛刺,列举了毛刺对复杂壳体零件制造和发动机燃油调节系统产生的危害,总结出发动机燃油调节器复杂壳体去除毛刺的实用方法,同时推荐了从源头控制以减少毛刺产生的加工及设计方法。

关键词：毛刺去除复杂壳体燃油调节器

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航空精密偶件去毛刺方法的研究

航空精密制造技术 2014年第2期50卷 54-55,58页

作者：张静朱春江赵龙中航工业北京航科发动机控制系统科技有限公司北京102200

为了提高去除毛刺质量和效率,从去除非锐边毛刺和去除锐边毛刺两方面,给出了航空精密偶件去除毛刺的实用方法。通过对精密偶件中最典型的阀芯阀套类零件进行试验,验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：毛刺去除阀芯阀套精密

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混凝土路面裂缝的骨架提取算法

计算机工程与设计 2018年第10期39卷 3170-3175页

作者：安世全徐梦茹瞿中重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆400065

针对已有细化算法获得的图像骨架通常存在的非单一像素宽度、毛刺、骨架主体信息缺失等问题,提出一种基于Zhang并行细化算法的目标骨架提取方法,获取单一像素宽度且无毛刺的裂缝骨架图像。对图像进行预处理,采用Zhang并行细化算法对图... 详细信息

针对已有细化算法获得的图像骨架通常存在的非单一像素宽度、毛刺、骨架主体信息缺失等问题,提出一种基于Zhang并行细化算法的目标骨架提取方法,获取单一像素宽度且无毛刺的裂缝骨架图像。对图像进行预处理,采用Zhang并行细化算法对图像进行细化;提出结合模板思想对非单一像素宽度的像素点进行消除;采用改进的毛刺消除算法进行毛刺消除。实验结果表明,改进后算法能够精确有效实现单一像素宽度、无毛刺目标骨架的提取,最大程度上保持了目标骨架的主体信息。

关键词：图像处理裂缝分析细化毛刺去除骨架提取