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纳米结构WC/12Co涂层精密平面磨削表面残余应力有限元模拟与试验

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机械工程学报 2008年第7期44卷 58-62页

作者：邓朝晖荆琦安磊湖南大学国家高效磨削工程技术与研究中心长沙410082

对金刚石砂轮精密平面磨削纳米结构WC/12Co涂层的磨削表面残余应力进行有限元模拟,忽略相变影响,基于ANSYS平台,利用ANSYS参数设计语言完成建立模型、给定材料属性、划分单元、加载和求解整个过程。对纳米结构WC/12Co涂层表面磨削残余... 详细信息

对金刚石砂轮精密平面磨削纳米结构WC/12Co涂层的磨削表面残余应力进行有限元模拟,忽略相变影响,基于ANSYS平台,利用ANSYS参数设计语言完成建立模型、给定材料属性、划分单元、加载和求解整个过程。对纳米结构WC/12Co涂层表面磨削残余应力进行试验研究,通过改变磨削条件得到不同磨削条件下残余应力的变化规律。将试验结果与相同磨削条件下的有限元模拟结果进行对比,发现试验结果与有限元模拟结果是一致的,证明了有限元模型的正确性。

关键词：纳米结构WC/12Co涂层精密平面磨削残余应力有限元模拟

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难加工材料高效精密磨削技术研究进展

中国机械工程 2008年第24期19卷 3018-3023页

作者：邓朝晖万林林张荣辉湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

针对难加工材料特点,分析了典型难加工材料的磨削特性,综述了缓进给磨削、精密超精密磨削在难加工材料磨削加工领域的国内外研究进展。介绍了高效深磨技术的原理及其在难加工材料磨削中的应用现状,指出高效深磨技术能够实现对难加工材... 详细信息

针对难加工材料特点,分析了典型难加工材料的磨削特性,综述了缓进给磨削、精密超精密磨削在难加工材料磨削加工领域的国内外研究进展。介绍了高效深磨技术的原理及其在难加工材料磨削中的应用现状,指出高效深磨技术能够实现对难加工材料的优质而高效的加工,具有广泛的应用前景,并指出了高效深磨技术应用于难加工材料磨削加工的进一步研究方向。

关键词：难加工材料缓进给磨削精密磨削高效深磨

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液体动静压电主轴关键技术综述

机械工程学报 2009年第9期45卷 1-18页

作者：熊万里阳雪兵吕浪袁巨龙湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

液体动静压主轴以其高回转精度、高动态刚度、高阻尼减振性和长寿命等性能优势,在高速精密机床领域获得广泛应用,但进一步适应超高速超精密加工需要,发展成为将机床主轴与高速电动机功能从结构上融为一体的液体动静压电主轴,还需解决高... 详细信息

液体动静压主轴以其高回转精度、高动态刚度、高阻尼减振性和长寿命等性能优势,在高速精密机床领域获得广泛应用,但进一步适应超高速超精密加工需要,发展成为将机床主轴与高速电动机功能从结构上融为一体的液体动静压电主轴,还需解决高速化和结构集成化带来的轴承温升控制和电机性能优化等技术难题,需进一步从机理层面研究轴承特性和电动机高频电磁损耗等科学问题。因此有必要对现有研究成果进行系统分析和深入总结。回顾液体动静压机床主轴轴承技术的发展历史;从轴承油腔结构、节流器、轴颈偏斜、轴瓦弹性变形、轴承副表面形貌、液体惯性效应、热效应、润滑介质可压缩性及非牛顿特性、水润滑动静压轴承等方面,对影响液体动静压电主轴轴承特性的关键技术进行逐一分析和评述;从高速电主轴对电动机几何特性、转速—力矩特性、热特性、振动及噪声特性的要求等角度,全面评述电动机性能的电磁参数设计方法、电磁损耗机理及计算方法和电磁损伤故障防治技术;具体分析动静压电主轴整机特性优化中的关键技术难题;对液体动静压电主轴技术的未来发展趋势进行预测和展望。

关键词：电主轴液体动静压轴承高速主轴超高速磨削超精密磨削

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氮化硅陶瓷球研磨过程中磨损形式的研究

摩擦学学报 2008年第5期28卷 416-421页

作者：吕冰海袁巨龙戴勇湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心湖南长沙410082

为掌握不同研磨条件下氮化硅(S i3N4)陶瓷球表面的磨损形式,在球-盘式磨损实验装置上,采用不同载荷及磨料粒度和浓度的碳化硼(B4C)磨料进行了磨损实验.通过显微镜观察陶瓷球表面确定其磨损形式,并绘制了磨损形式与载荷及磨料浓度的关系... 详细信息

为掌握不同研磨条件下氮化硅(S i3N4)陶瓷球表面的磨损形式,在球-盘式磨损实验装置上,采用不同载荷及磨料粒度和浓度的碳化硼(B4C)磨料进行了磨损实验.通过显微镜观察陶瓷球表面确定其磨损形式,并绘制了磨损形式与载荷及磨料浓度的关系图.研究发现磨损形式与磨粒粒径关系不大;载荷较大或磨粒浓度较低时氮化硅陶瓷球表面发生二体磨损,反之则产生三体磨损.建立了磨损"接触刚度"理论公式,计算确定了实验条件下氮化硅陶瓷球磨损形式的转换点数值为20."接触刚度"小于20时,氮化硅陶瓷球表面发生二体磨损,反之则产生三体磨损.由此可预测不同研磨条件下氮化硅陶瓷球的磨损形式.

关键词：氮化硅陶瓷球研磨磨损形式二体磨损三体磨损

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工程陶瓷高速深磨磨削力模型的研究

机械工程学报 2011年第11期47卷 169-176页

作者：谢桂芝尚振涛盛晓敏吴耀余剑武湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

为实现工程陶瓷优质高效的磨削加工,对高速深磨磨削机理和工程陶瓷材料损伤机理进行深入系统的研究,建立工程陶瓷高速深磨磨削力的数学模型,并对该模型进行试验验证。结果表明,模型的计算值和试验结果的趋势一致,数值也非常接近。工程... 详细信息

为实现工程陶瓷优质高效的磨削加工,对高速深磨磨削机理和工程陶瓷材料损伤机理进行深入系统的研究,建立工程陶瓷高速深磨磨削力的数学模型,并对该模型进行试验验证。结果表明,模型的计算值和试验结果的趋势一致,数值也非常接近。工程陶瓷磨削力模型与磨削试验均表明工程陶瓷的磨削力与材料的去除方式、力学性能及工艺参数有关。在材料发生塑性变形去除的磨削过程中,显微硬度越高材料的磨削力越大;材料脆性断裂去除时,断裂韧度越高、显微硬度越低材料的磨削力越大。砂轮线速度升高、工件进给速度或磨削深度降低,磨削力降低。材料去除方式不同磨削参数对磨削力的影响程度不同,且磨削参数对塑性去除材料的磨削力的影响要大于其对脆性断裂去除材料的磨削力的影响。

关键词：高速深磨磨削力模型工程陶瓷

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工程陶瓷高效深磨ELID进程控制策略初探

湖南大学学报（自然科学版） 2011年第7期38卷 31-36页

作者：尚振涛谢桂芝盛晓敏吴耀湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心湖南长沙410082

在一些合理假设的前提下,建立了砂轮表面磨粒分布的理想几何模型,并在此基础上,结合磨粒磨损特性和法拉第电解定律,以磨粒突出高度保持不变为目标,建立了工程陶瓷高效深磨ELID进程控制的数学模型,由此数学模型可推出ELID进程的控制策略... 详细信息

在一些合理假设的前提下,建立了砂轮表面磨粒分布的理想几何模型,并在此基础上,结合磨粒磨损特性和法拉第电解定律,以磨粒突出高度保持不变为目标,建立了工程陶瓷高效深磨ELID进程控制的数学模型,由此数学模型可推出ELID进程的控制策略.为确认此控制策略的效果,分别以由数学模型所确定的电解参数和指定的不同电解参数对氧化锆陶瓷进行高效深磨ELID磨削,并对比其磨削力和表面粗糙度变化状况.试验结果表明该控制策略能够解决工程陶瓷高效深磨ELID进程控制问题,实现连续稳定的磨削过程.

关键词：高效深磨ELID磨削工程陶瓷进程控制数学模型氧化膜

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工程陶瓷高效深磨温度场的有限元仿真

湖南大学学报（自然科学版） 2009年第7期36卷 24-29页

作者：郭力何利民谢桂芝湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心湖南长沙410082

在磨削温度实验的基础上,运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究,得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布;并分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响.结果表明:随着砂轮线... 详细信息

在磨削温度实验的基础上,运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究,得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布;并分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响.结果表明:随着砂轮线速度增加,磨削温度场温度梯度增大;而随着磨削深度增大,不同材料的磨削温度梯度变化不同,且磨削温度梯度与磨削热裂纹的产生有一定的对应关系.

关键词：磨削温度有限元仿真裂纹工程陶瓷

基于SPWM逆变器供电的电主轴电机铁损特性改进预测模型

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电工技术学报 2015年第2期30卷 155-161页

作者：吕浪熊万里湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

适合电主轴电机工程设计的铁损分析预测问题目前尚未圆满解决:如谐波分析法计算繁琐,效率低,而且由于硅钢片特性实验数据的不足,难以对电主轴电机的铁损进行有效预测;神经网络预测法计算精度与可靠性依赖于实验训练的样本数;现有参数估... 详细信息

适合电主轴电机工程设计的铁损分析预测问题目前尚未圆满解决:如谐波分析法计算繁琐,效率低,而且由于硅钢片特性实验数据的不足,难以对电主轴电机的铁损进行有效预测;神经网络预测法计算精度与可靠性依赖于实验训练的样本数;现有参数估计预测模型对谐波涡流损耗项的界定不合理,计算误差大。针对现有方法的不足,建立基于正弦脉宽调制SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)电压源逆变器供电的电主轴电机铁心软磁材料铁损特性改进的参数估计预测模型,对模型中谐波涡流损耗系数进行重新定义、推导和修正。对比分析了该模型、现有模型和谐波分析法的计算结果,并对电主轴电机铁心软磁材料的铁损特性进行了理论预测与实验研究。仿真与实验证实了改进模型的正确性和有效性。

关键词： SPWM逆变器电主轴电机铁损

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铜基钎料真空钎焊镀钛金刚石

硅酸盐学报 2011年第2期39卷 343-348页

作者：邓朝晖伍俏平张荣辉潘占湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

利用Cu–10Sn–5Ti钎料粉末在钢基体上真空钎焊镀Ti金刚石。考察了钎焊温度对金刚石与钢基体结合强度的影响,分析了Ti镀层在金刚石钎焊过程的作用。结果表明:当钎焊温度为900～920℃时,可实现金刚石、铜基钎料与钢基体之间的强力冶金结... 详细信息

利用Cu–10Sn–5Ti钎料粉末在钢基体上真空钎焊镀Ti金刚石。考察了钎焊温度对金刚石与钢基体结合强度的影响,分析了Ti镀层在金刚石钎焊过程的作用。结果表明:当钎焊温度为900～920℃时,可实现金刚石、铜基钎料与钢基体之间的强力冶金结合;且金刚石由于镀Ti层的保护隔离作用,大大降低了热损伤和石墨化,金刚石的晶型完整,900℃时热冲击强度只下降了1.1%左右。钎焊金刚石在磨削过程中主要经历小块破碎和大块破碎,很少发现整颗脱落的情况。

关键词：镀钛金刚石铜基钎料真空钎焊钎焊强度