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冷轧铜合金乳化液润滑模型及表面质量研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2015年第8期44卷 1845-1850页

作者：刘娜娜孙建林朱作鑫夏垒熊桑北京科技大学北京100083

根据平均流量模型和微凸体模型建立了冷轧铜合金混合润滑状态的理论模型。计算了使用不同运动粘度的乳化油,不同初始油相浓度的乳化液和在不同压下率条件下,轧制变形区的油相浓度,流动压力和接触面积。由计算结果可知,在冷轧过程中为使... 详细信息

根据平均流量模型和微凸体模型建立了冷轧铜合金混合润滑状态的理论模型。计算了使用不同运动粘度的乳化油,不同初始油相浓度的乳化液和在不同压下率条件下,轧制变形区的油相浓度,流动压力和接触面积。由计算结果可知,在冷轧过程中为使乳化液起到好的润滑作用和冷却效果,乳化油的运动粘度选在40-50 mm2/s之间,乳化液的初始油相浓度选在在0.02-0.05之间,道次压下率选择在30%。为进一步验证模型,利用四球摩擦磨损试验检测了乳化液的最大无卡咬负荷,确定乳化油的运动粘度和乳化液的初始油相浓度;通过观察轧后铜合金表面形貌确定轧制道次压下率,通过实验研究发现,实验结果和计算结果一致,验证了模型的准确性。乳化液润滑模型为轧制过程中乳化油运动粘度、乳化液初始油相浓度和道次压下率的选择提供了参考依据。

关键词：乳化液润滑模型油相浓度铜合金表面质量

采用数值模拟方法分析影响VAR熔炼钛合金铸锭表面质量的因素

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稀有金属材料与工程 2020年第3期49卷 927-932页

作者：罗文忠赵小花刘鹏吴伟何永胜王凯旋郝芳西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

采用数值模拟方法分析影响铸锭表面质量的因素,借此达到提高铸锭成品率的目的。通过Melt Flow软件对VAR熔炼过程的温度场进行分析,将高温液相与坩埚接触长度与表面质量建立联系。分析得出,从工艺角度考虑,熔炼电流、稳弧电流以及稳弧周... 详细信息

采用数值模拟方法分析影响铸锭表面质量的因素,借此达到提高铸锭成品率的目的。通过Melt Flow软件对VAR熔炼过程的温度场进行分析,将高温液相与坩埚接触长度与表面质量建立联系。分析得出,从工艺角度考虑,熔炼电流、稳弧电流以及稳弧周期这3个因素对铸锭表面质量有影响,结合实验验证表明,采用较大的熔炼电流、大稳弧电流以及短稳弧周期有利于铸锭表面质量提高,提高成品率。

关键词： VAR 数值模拟钛合金表面质量

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全髋关节置换术髋臼铣削表面质量研究

机械工程学报 2021年第11期57卷 93-101页

作者：隋建波郭凯杰罗嘉琪陈志桦刘志华王成勇陈滨广东工业大学机电工程学院广州510006 广东工业大学广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室广州510006 南方医科大学南方医院广州510515

全髋关节置换术中髋臼铣削表面质量是影响髋臼假体初期稳定性和骨组织长入的重要因素,髋臼铣削表面质量差是造成髋臼假体早期固定失效的重要原因。定义了两个参数-未切除断面最大高度hl和未切除断面面积A-来评价髋臼铣削的表面质量,并... 详细信息

全髋关节置换术中髋臼铣削表面质量是影响髋臼假体初期稳定性和骨组织长入的重要因素,髋臼铣削表面质量差是造成髋臼假体早期固定失效的重要原因。定义了两个参数-未切除断面最大高度hl和未切除断面面积A-来评价髋臼铣削的表面质量,并以这两个参数为目标建立了髋臼铣削表面质量的关系模型,然后基于此关系模型分析了髋臼锉各结构参数对表面质量的影响规律,并据此设计新结构参数的髋臼锉,最后利用3D打印技术制备了新结构髋臼锉,并进行了试验验证。结果表明,由髋臼铣削表面质量关系模型获得的预测值与试验结果比较符合,未切除断面最大高度预测误差小于4.4%,未切除断面面积预测误差小于6.2%;髋臼锉上切削齿的数量、齿形和排布方式对表面质量具有重大影响;新结构髋臼锉可有效提高髋臼铣削的表面质量,改善髋臼假体的初期稳定性和骨组织长入,避免髋臼假体的早期固定失效,提高手术质量。

关键词：髋臼锉髋臼铣削表面质量关系模型齿形排布方式

C/SiC复合材料激光超声复合微切削材料损伤机理与表面质量研究

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机械工程学报 2024年第9期60卷 189-205页

作者：李继成陈广俊许金凯于化东长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室长春130022 长春理工大学机电工程学院长春130022 吉林大学机械与航空航天工程学院长春130025

C/SiC复合材料具有高比强度、低密度、低热膨胀系数、耐磨损、耐高温等优异的机械与力学性能,广泛应用于航空航天、国防、电子等领域。但因其特殊的组织结构与材料特性,在加工中极易产生纤维拔出、剥落、微裂纹扩展、破碎等损伤或缺陷,... 详细信息

C/SiC复合材料具有高比强度、低密度、低热膨胀系数、耐磨损、耐高温等优异的机械与力学性能,广泛应用于航空航天、国防、电子等领域。但因其特殊的组织结构与材料特性,在加工中极易产生纤维拔出、剥落、微裂纹扩展、破碎等损伤或缺陷,直接导致加工难度大、刀具磨损快、加工精度低、表面质量差,严重制约了高端装备的性能。开展C/SiC复合材料激光超声复合微切削(L-UHM)材料损伤机理与表面质量研究,分析激光超声双能场作用下C/SiC复合材料的失效机制。基于正交切削模型建立常规加工(CM)、激光辅助加工(LAM)和L-UHM微观切削模型,揭示CM、LAM和L-UHM中三种典型纤维方向下纤维相与Si C基体相的去除机制,评价不同纤维方向下微观形貌和表面粗糙度。结果表明,激光超声复合微切削可显著降低纤维断裂能,抑制纤维弯曲,缩小Si C基体破碎面积,大幅提升加工表面质量。相比CM和LAM,L-UHM可明显抑制纤维开裂、基体破碎及基体裂纹扩展,纤维断口更加平整规则。此外,在L-UHM中顺纤维方向表面质量较LAM提高了10.1%,证明了理论分析的正确性。

关键词： C/SiC复合材料激光超声复合微切削损伤机理表面质量

抛光加工参数对KDP晶体材料去除和表面质量的影响

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人工晶体学报 2010年第1期39卷 29-33,43页

作者：王碧玲高航滕晓辑康仁科大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024

针对软脆易潮解KDP功能晶体材料的加工难点,提出了一种基于潮解原理的无磨料化学机械抛光新方法,研制了一种非水基无磨料抛光液,该抛光液结构为油包水型微乳液。通过控制抛光液中的含水量可以方便地控制KDP晶体静态蚀刻率和抛光过程中... 详细信息

针对软脆易潮解KDP功能晶体材料的加工难点,提出了一种基于潮解原理的无磨料化学机械抛光新方法,研制了一种非水基无磨料抛光液,该抛光液结构为油包水型微乳液。通过控制抛光液中的含水量可以方便地控制KDP晶体静态蚀刻率和抛光过程中材料的去除率。实验中还研究了不同加工参数对晶体材料去除率和已加工表面质量的影响。该抛光液的设计为易潮解晶体的超精密抛光加工提供了一条新的技术途径。

关键词： KDP晶体无磨料抛光材料去除表面质量

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高速超声椭圆振动铣削腹板表面质量研究

机械工程学报 2019年第7期55卷 249-256页

作者：高泽张德远李哲姜兴刚刘佳佳北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京航空航天大学先进加工技术研究中心北京100191

针对航空航天常用的钛合金机械加工特性差、加工质量低、效率差的问题,提出一种新的加工工艺,高速超声椭圆振动铣削工艺。它是一种刀尖在平面内按椭圆轨迹运动的超声频间歇性切削方法,能够有效地改善铣削质量且突破了常规超声振动加工... 详细信息

针对航空航天常用的钛合金机械加工特性差、加工质量低、效率差的问题,提出一种新的加工工艺,高速超声椭圆振动铣削工艺。它是一种刀尖在平面内按椭圆轨迹运动的超声频间歇性切削方法,能够有效地改善铣削质量且突破了常规超声振动加工对临界速度的限制。将高速超声振动铣削工艺引入航空常见薄壁零件结构,腹板的加工中。先分析该工艺微观分离原理,并设计试验验证该工艺在钛合金腹板加工中的效果。结果显示:高速超声振动铣削工艺相比于普通铣削的加工方式在已加工表面让刀量及表面粗糙度值两方面均有稳定提升。粗糙度降幅约10%-40%,让刀量降幅50%左右。

关键词：高速超声铣削椭圆振动钛合金薄壁腹板表面质量

基于准布儒斯特角法研究抛光过程中光学材料的表面质量

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光学精密工程 2020年第2期28卷 315-323页

作者：胡春光孙兆阳方子璇刘军张昊房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中国船舶工业系统工程研究院北京100094 天津津航技术物理研究所天津300380

光学硬脆材料在机械加工过程中不可避免地形成表面/亚表面损伤,对器件性能、使用寿命等具有至关重要的影响。相较于磨削、研磨两种前道工艺,抛光阶段材料的损伤逐渐减少至极其微量的程度,而最终残留的损伤将伴随材料的使用全周期,研究... 详细信息

光学硬脆材料在机械加工过程中不可避免地形成表面/亚表面损伤,对器件性能、使用寿命等具有至关重要的影响。相较于磨削、研磨两种前道工艺,抛光阶段材料的损伤逐渐减少至极其微量的程度,而最终残留的损伤将伴随材料的使用全周期,研究抛光阶段表面质量的变化过程对掌握抛光的工艺质量十分必要,但测量难度高。针对这一问题,本文在总结抛光阶段损伤形式的基础上,首先仿真分析了准布儒斯特角法检测表面质量的原理和优势,随后以Nd∶GGG激光晶体为研究对象,利用椭偏仪对不同抛光工艺下样品表面质量的变化进行了实验研究。通过与白光干涉法测量的表面形貌进行对比,准布儒斯特角偏移量和相位角变化曲线斜率准确地反映了抛光过程中表面质量的变化,展现了该方法的无损伤和高灵敏度特性,以及辅助研究抛光工艺的可行性。最后,对准布儒斯特角法在表面质量检测方面面临的问题进行了分析和展望。

关键词：光学材料精密抛光表面质量布儒斯特角测量

纤维随机分布CFRP高速铣削比能模型与表面质量优化

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机械工程学报 2024年第1期60卷 65-74页

作者：宋阳曹华军张金刘磊张琼之重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)具有高比模量和比强度、耐腐蚀性和良好的刚度等优良特性,逐渐被广泛应用于航空航天、汽车、国防军工及生物医疗等高端装备领域。然而,CFRP材料的非均质性及各向异性致使其... 详细信息

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)具有高比模量和比强度、耐腐蚀性和良好的刚度等优良特性,逐渐被广泛应用于航空航天、汽车、国防军工及生物医疗等高端装备领域。然而,CFRP材料的非均质性及各向异性致使其加工表面形貌非常复杂且极易产生加工缺陷,严重制约了CFRP结构件的使用寿命、服役性能及安全可靠性。鉴于高速切削技术有利于提高加工效率和控制表面质量,而切削比能是加工表面质量的重要指标,因此,首先通过引入碳纤维分布、切削效应及边缘效应,阐明切削比能的来源及分布,建立CFRP高速铣削的切削比能预测模型,该比能预测模型精度91.19%。然后,采用三维均方根面粗糙度和三维分形维数对表面质量进行定量表征,根据比能分量与表面质量之间的相关性分析,定义了面向表面质量的比能综合评价指标SCEsq和SCEds,提出基于比能的表面质量优化方法。最后,基于非线性回归分析,分析了铣削参数对SCEsq和SCEds的影响,验证了高速切削有利于减少CFRP加工缺陷。

关键词： CF/PEEK 高速铣削切削比能表面质量纤维分布

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涂层微磨具的制备及磨削表面质量实验研究

东北大学学报（自然科学版） 2022年第5期43卷 681-688页

作者：温雪龙王承宝巩亚东孙付强东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具,探讨了微磨具表面涂层制备机理,针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究,分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明,随着不同涂层微磨具磨削速度... 详细信息

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具,探讨了微磨具表面涂层制备机理,针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究,分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明,随着不同涂层微磨具磨削速度的增大,磨削深度和进给速度的减小,黄铜表面粗糙度呈现减小的趋势,表面形貌更加光滑,表面质量更好;在相同的磨削工艺参数下,与未涂层微磨具相比,涂层微磨具的磨削力值更低;相同粒度的涂层微磨具和未涂层微磨具比较,涂层微磨具表面粘结磨屑现象得到改善,在一定程度上增加了涂层微磨具的使用寿命.

关键词：涂层微磨具表面粗糙度磨削力表面形貌表面质量

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