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基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计
1
作者 徐建新 董博博 +4 位作者 刘礼平 林彬 房丰洲 朱学明 杨兰旗 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期224-233,共10页
为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流... 为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral,PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统PI控制法控制输出功率。在Matlab软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在0.01 s后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。 展开更多
关键词 非接触供电超声波电源 负载参数 频率快速跟踪 功率控制
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超声振动辅助车削SiCp/Al切屑形成机理及表面粗糙度研究
2
作者 林洁琼 于行 +2 位作者 周岩 谷岩 周晓勤 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期144-156,共13页
目的研究切屑形成机理对加工过程的影响。方法超声振动辅助车削技术通过刀具振动的拟间歇切削特征控制切屑尺寸和切屑形态,从而提高了加工表面质量。针对SiCp/Al复合材料的切屑形成机理,探究常规车削和超声振动辅助车削的切屑形成过程... 目的研究切屑形成机理对加工过程的影响。方法超声振动辅助车削技术通过刀具振动的拟间歇切削特征控制切屑尺寸和切屑形态,从而提高了加工表面质量。针对SiCp/Al复合材料的切屑形成机理,探究常规车削和超声振动辅助车削的切屑形成过程。研究了颗粒分布对第一变形区变形阶段的影响,以及不同加工方式下切削参数对切屑形态的影响。最后,描述了切屑自由表面和刀-屑接触界面的颗粒损伤形式,以直观地描述常规车削与超声振动辅助车削SiCp/Al复合材料加工中切屑的形成过程。结果通过测试加工后工件表面形貌发现超声振动辅助车削的切屑更加连续、切屑尺寸较小的加工表面粗糙度更小,常规车削的表面粗糙度为0.805μm,超声振动辅助车削的表面粗糙度为0.404μm,超声振动辅助车削比常规车削的表面粗糙度降低了49.8%。结论与常规车削相比,超声振动辅助车削有利于减小切屑厚度。超声振动辅助车削得到的切屑更加连续,避免了切屑碎裂,促进了切屑的顺利排出。通过对切屑形态进行研究,选择最优切削参数可以有效提高工件表面质量。 展开更多
关键词 超声振动辅助车削 SICP/AL 切屑形成机理 颗粒损伤 表面完整性 粗糙度
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超声能场在金属增材制造组织性能调控中的应用
3
作者 姜风春 韩筱凡 +6 位作者 果春焕 陈祖斌 董涛 张贺新 李海新 杨振林 孙文瑶 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期14-31,共18页
针对金属增材制造构件存在微观组织缺陷、残余应力及各向异性等问题,各种组织性能调控技术应运而生。结合近年来超声能场对增材制造组织性能调控的研究工作,详细分析了超声能场在增材制造过程中的“液-固”双重效应,总结了超声能场对增... 针对金属增材制造构件存在微观组织缺陷、残余应力及各向异性等问题,各种组织性能调控技术应运而生。结合近年来超声能场对增材制造组织性能调控的研究工作,详细分析了超声能场在增材制造过程中的“液-固”双重效应,总结了超声能场对增材制造金属材料的显微组织及其表面粗糙度、显微硬度、残余应力、耐腐蚀等性能的影响。研究表明,超声能场使材料内部组织晶粒显著细化、孔隙率降低、耐腐蚀性能提高;同时使增材制造构件显微硬度升高,应力状态向有利于构件性能的残余压应力转变。 展开更多
关键词 超声能场 增材制造(AM) 超声冲击(UIT) 细化晶粒 残余应力 显微硬度
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超声辅助铣削钛合金工艺研究
4
作者 兰天 冯平法 +2 位作者 张建富 张翔宇 王健健 《电加工与模具》 北大核心 2024年第1期59-64,共6页
由于钛合金的可加工性较差,采用传统机械加工技术难以实现高精度加工。超声加工通过对工具头施加振动来改善加工效果,将其引入钛合金加工可提高钛合金的加工性能。为提高钛合金的加工性能,分别以侧面铣削和端面铣削两种形式开展了超声... 由于钛合金的可加工性较差,采用传统机械加工技术难以实现高精度加工。超声加工通过对工具头施加振动来改善加工效果,将其引入钛合金加工可提高钛合金的加工性能。为提高钛合金的加工性能,分别以侧面铣削和端面铣削两种形式开展了超声辅助铣削钛合金工艺试验,探究了不同切削参数与切削形式的旋转超声加工对钛合金铣削加工的影响,并测量加工过程的切削力、加工后的工件表面粗糙度及其表面微观结构。结果表明:在侧面铣削时,超声辅助可减少加工过程中的振动、降低切削力及提高工件表面质量;在端面铣削时,超声辅助会降低加工过程的切削力,但在加工中由于超声振动作用于工件表面形成了微织构,虽然提高了工件表面形貌的均匀性,却也增大了工件的表面粗糙度值。 展开更多
关键词 旋转超声加工 钛合金 切削力 表面粗糙度
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微磨粒对超声空化冲击波衰减作用研究
5
作者 宫台 祝锡晶 +1 位作者 傅迎泽 李婧 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期47-52,87,共7页
目的研究超声加工过程中微磨粒对冲击波的影响。方法建立功率超声振动加工下的空化泡动力学方程,以及空化泡溃灭产生冲击波的数学模型,进而建立冲击波在微磨粒与水混合介质中的传播模型。使用六阶Runge-Kutta方法对数学模型进行求解,得... 目的研究超声加工过程中微磨粒对冲击波的影响。方法建立功率超声振动加工下的空化泡动力学方程,以及空化泡溃灭产生冲击波的数学模型,进而建立冲击波在微磨粒与水混合介质中的传播模型。使用六阶Runge-Kutta方法对数学模型进行求解,得到空化泡半径随时间的变化规律,以及空泡内部压强随空化泡半径变化的规律。结果当空泡半径被压缩至1μm左右时,空泡内部压强可达1000 MPa。通过对距离空泡壁1.5R_(0)处的冲击波压力进行求解发现,冲击波的压力仅需0.07μs就可从初始的1000 MPa迅速衰减至80 MPa。通过比较纯水介质与混合介质(SiO_(2)微磨粒与水)中冲击波传播速度的结果发现,加入SiO_(2)微磨粒会使冲击波的最大速度由2976 m/s降至2681 m/s,降低率约为10%。通过钛钽合金的功率超声振动加工实验验证了数值结果。对比分析了加入SiO_(2)微磨粒前后钛钽合金表面结构和三维表面形貌,发现微磨粒的加入导致材料表面空化坑的投影面积下降了12.5%。结论证实微磨粒对冲击波的传播起到了明显的衰减作用,是对材料表面产生作用的主要因素。该研究在超声加工领域具有理论意义和工程价值。 展开更多
关键词 微磨粒 冲击波 SiO_(2) 超声空化 空泡动力学 RUNGE-KUTTA
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基于超声毛细效应的电镀金刚石线切割工作液供给基础研究
6
作者 申鲁齐 王秀枝 +2 位作者 贾建宇 李赞 王燕青 《电加工与模具》 北大核心 2024年第2期60-66,共7页
薄片化、细线化是太阳能硅片切割的重要发展趋势,有利于光伏行业降本增效、降低发电的度电成本。细线化切割导致硅片间距小于100μm,薄片化则降低硅片抗弯能力,因此硅片间极易发生硅片吸附贴合现象,从而增加了硅片破裂风险。为此,提出... 薄片化、细线化是太阳能硅片切割的重要发展趋势,有利于光伏行业降本增效、降低发电的度电成本。细线化切割导致硅片间距小于100μm,薄片化则降低硅片抗弯能力,因此硅片间极易发生硅片吸附贴合现象,从而增加了硅片破裂风险。为此,提出将超声波毛细效应用于电镀金刚石线硅片切割,以减少和抑制晶圆吸附。为探究平板间超声波毛细作用规律进而指导工业应用,分别研究了平行板间距、平板与超声水槽底面间距、平板间不平行、表面活性剂、工作液温度和超声作用时间对超声波毛细现象的影响规律。研究结论为工业应用提供了指导,有助于抑制晶圆吸附,减小晶圆弯曲度,降低细线切割硅片的表面裂纹损伤,提高其断裂强度。 展开更多
关键词 电镀金刚石线切割 光伏硅片 超声波 毛细效应
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超声振动对2195铝锂合金搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能的影响
7
作者 戴翔 石磊 +2 位作者 田春燕 武传松 高嵩 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期80-93,共14页
采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊对第三代2195-T6铝锂合金进行焊接,研究超声振动对接头显微组织与力学性能的影响。研究表明,超声振动强化搅拌摩擦焊能够增强塑性材料流动,进而抑制焊接缺陷,提高无缺陷接头的临界焊接速度。在保证接头... 采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊对第三代2195-T6铝锂合金进行焊接,研究超声振动对接头显微组织与力学性能的影响。研究表明,超声振动强化搅拌摩擦焊能够增强塑性材料流动,进而抑制焊接缺陷,提高无缺陷接头的临界焊接速度。在保证接头抗拉强度达到母材75%的条件下,超声振动强化搅拌摩擦焊的焊接速度和效率均高于常规搅拌摩擦焊。施加超声振动能够大幅提升较高焊接速度条件下的接头力学性能。超声振动强化搅拌摩擦焊接头的极限抗拉强度为449.5 MPa,达到母材的83.1%。超声振动强化搅拌摩擦焊接能够在保证接头质量的前提下提升临界焊接速度和焊接效率。 展开更多
关键词 2195-T6铝锂合金 搅拌摩擦焊 超声振动强化搅拌摩擦焊 焊接速度 晶粒结构 接头性能
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超声滚压工艺对镍基单晶高温合金DD6表面完整性和疲劳寿命的影响
8
作者 夏天成 杨晓峰 +5 位作者 邵照宇 孙凯 李晓 王继 刘怡心 陈浩 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期182-191,共10页
目的 改善长期服役于高温高压环境的镍基单晶高温合金DD6材料的表面完整性,提高其使用寿命。方法 采用超声滚压表面强化工艺(UltrasonicRollingProcess,USRP)对镍基单晶高温合金DD6试样进行表面强化,用正交试验法对三因素三水平的试样... 目的 改善长期服役于高温高压环境的镍基单晶高温合金DD6材料的表面完整性,提高其使用寿命。方法 采用超声滚压表面强化工艺(UltrasonicRollingProcess,USRP)对镍基单晶高温合金DD6试样进行表面强化,用正交试验法对三因素三水平的试样组进行试验,使用三维形貌仪、显微硬度仪、XRD射线衍射仪和MTS万能疲劳试验机探究静压力、进给速度和加工遍数等超声滚压参数对镍基单晶合金表面完整性和疲劳寿命的影响规律。结果 对于镍基单晶材料,超声滚压强化工艺能有效降低其表面粗糙度,提高表面显微硬度,并在材料内部引入一定的残余应力,并提升疲劳寿命。经USRP处理后,不同晶体取向的材料能够取得的最佳表面增益效果为,表面硬度从465HV提高到679.2HV,表面粗糙度从0.703μm降低至0.253μm,表面引入了约为782 MPa的残余压应力。不同晶向材料的疲劳寿命提升表现为,应力水平为742.4 MPa时,疲劳寿命提升1.3倍;应力水平为649.6MPa时,疲劳寿命提升1.5倍。结论 超声滚压工艺能够有效降低DD6材料的表面粗糙度、提高表面显微硬度,并在表面引入一定的残余应力,疲劳断裂模式主要为沿{110}面的滑移断裂。在低于742.4 MPa的应力加载时,超声滚压强化可以明显提高DD6材料在高温下的疲劳寿命。 展开更多
关键词 超声滚压 镍基单晶合金 工艺参数 表面完整性 断裂特征 疲劳寿命
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超声振动辅助微挤压成形界面摩擦特性研究
9
作者 韩光超 吕佩 +3 位作者 万炜强 柏伟 徐林红 刘富初 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期133-141,共9页
基于超声振动辅助微挤压成形过程摩擦特性表征需求,将超声振动辅助双杯挤压实验拆分为超声振动辅助正杯挤压和反杯挤压两个部分。通过超声振动辅助T2紫铜正杯挤压和反杯挤压的对比成形实验研究了不同超声振动模式辅助微挤压成形过程中试... 基于超声振动辅助微挤压成形过程摩擦特性表征需求,将超声振动辅助双杯挤压实验拆分为超声振动辅助正杯挤压和反杯挤压两个部分。通过超声振动辅助T2紫铜正杯挤压和反杯挤压的对比成形实验研究了不同超声振动模式辅助微挤压成形过程中试样-模具型腔间的界面摩擦特性,并提出一种量化评价新方法来评估超声振动辅助微挤压成形试样-模具型腔间摩擦应力及摩擦因数的变化规律。结果表明,微挤压成形应力降低值和试样-模具型腔间的摩擦应力降低值都随着超声振幅的增大而增大,且随着工具超声振动、工具-工件复合超声振动和工件超声振动的不同超声振动模式顺序依次增大。 展开更多
关键词 超声振动模式 界面摩擦特性 微挤压成形 T2紫铜 量化评价
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石英和微晶玻璃超声磨削加工实验研究
10
作者 张翔宇 桑一村 +2 位作者 许嘉宾 谢锦成 谭积明 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第9期44-51,共8页
玻璃作为脆性材料,在磨削加工中极易发生碎裂、崩边等问题。文章以石英玻璃和微晶玻璃为研究对象,开展超声/非超声下磨削加工多因素试验,分析了磨削力和表面粗糙度影响因素的主次顺序和最优加工参数,研究了加工方式和参数、材料差异对... 玻璃作为脆性材料,在磨削加工中极易发生碎裂、崩边等问题。文章以石英玻璃和微晶玻璃为研究对象,开展超声/非超声下磨削加工多因素试验,分析了磨削力和表面粗糙度影响因素的主次顺序和最优加工参数,研究了加工方式和参数、材料差异对两种玻璃磨削力和表面粗糙度的影响规律。研究结果表明:石英玻璃和微晶玻璃的磨削力和粗糙度都基本呈现随着主轴转速提高而减小、随着磨削深度的增加而增大、随着进给速度的提高而增大的趋势;相对于石英玻璃,微晶玻璃在相同的加工参数和加工方式下的磨削力和表面粗糙度值更大;相对于非超声工况,超声都可以显著减小两种玻璃的磨削力并对降低表面粗糙度起到一定作用;但是,超声加工对于微晶玻璃的磨削力抑制和表面粗糙度降低效果更明显。研究可为玻璃材料高效加工提供数据支撑。 展开更多
关键词 超声磨削 石英玻璃 微晶玻璃 磨削力 表面粗糙度
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钴铬钼合金二维超声振动辅助抛光去除特性研究
11
作者 孙宝玉 辛成磊 +1 位作者 谷岩 袁旭 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第8期84-88,共5页
钴铬钼合金作为一种优良的生物医用材料,具有优异的摩擦性能、较高的耐蚀性和良好的生物相容性,在生医材料领域得到广泛应用,可制成各种人工关节。通过分析二维超声振动抛光的去除机理建立了钴铬钼合金的材料去除模型,利用二维超声振动... 钴铬钼合金作为一种优良的生物医用材料,具有优异的摩擦性能、较高的耐蚀性和良好的生物相容性,在生医材料领域得到广泛应用,可制成各种人工关节。通过分析二维超声振动抛光的去除机理建立了钴铬钼合金的材料去除模型,利用二维超声振动辅助抛光装置开展钴铬钼合金表面完整性和工艺参数的实验,并通过实验验证了去除模型。通过抛光钴铬钼合金加工参数和表面完整性实验可知,二维超声振动抛光钴铬钼合金能获得较好的表面形貌,表现为规则的振动织状结构,表面粗糙度仅为11nm。材料去除量随主轴转速和抛光深度的增加而增大,随进给速度的增加而减少。 展开更多
关键词 二维超声抛光 髋关节材料 材料去除 表面质量
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超声振动激光切削钨合金表面质量评价试验
12
作者 叶新娜 李山山 袁洪川 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第6期162-166,共5页
对90W-7Ni-3Fe硬质合金进行了超声振动激光切削测试,并分析了表面完整性的影响因素,通过实验对工件的显微组织形貌、表面结构、残余应力、粗糙度、表面硬度与晶体位错密度开展了研究。研究结果表明:采用超声振动激光切削方式获得了比常... 对90W-7Ni-3Fe硬质合金进行了超声振动激光切削测试,并分析了表面完整性的影响因素,通过实验对工件的显微组织形貌、表面结构、残余应力、粗糙度、表面硬度与晶体位错密度开展了研究。研究结果表明:采用超声振动激光切削方式获得了比常规切削模式更小的粗糙度,对犁沟与鳞刺起到显著抑制作用,获得了更小的工件表面粗糙度,显著改善了加工质量。以相同工件进行切削时得到的钨相与粘结相位于亚表面区域的变质层,钨相变质层达到400 nm的厚度,粘结相变质层达到1μm的厚度。采用超声振动激光切削得到的工件表面位错密度相对常规切削。与基体硬度相比,以UEVC与CC方式切削加工表面硬度显著提高,超声切削试样表面更明显硬化。采用超声振动方式形成了更高残余应力。 展开更多
关键词 超声振动激光切削 表面粗糙度 微观组织 显微硬度 残余应力
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刀具刃口半径对超声振动辅助车削影响研究
13
作者 李会文 高崇金 《机械工程师》 2023年第9期78-80,83,共4页
基于商业有限元软件Deform2D,以航空Al6061为研究材料,采用J-C本构模型,建立超声振动辅助车削有限元模型,分析刀具刃口半径改变时等效应变、等效应变率、等效应力、温度和切削力的变化规律。研究结果表明,刀具刃口半径的变化对最大等效... 基于商业有限元软件Deform2D,以航空Al6061为研究材料,采用J-C本构模型,建立超声振动辅助车削有限元模型,分析刀具刃口半径改变时等效应变、等效应变率、等效应力、温度和切削力的变化规律。研究结果表明,刀具刃口半径的变化对最大等效应变、最大等效应变率的影响最大,对最高温度的影响次之,对最高等效应力的影响最小;超声振动辅助车削过程中,由于X方向为切削方向,故X方向的平均切削力比Y方向的平均切削力要大得多,且随着刀具刃口半径的增大而先增大、后减小,而Y方向的平均切削力由于Y向振动的影响,无特定变化规律。 展开更多
关键词 超声振动辅助车削 有限元仿真 刀具刃口半径
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超声挤压轴类零件表面粗糙度预测模型分析
14
作者 贾海利 常金鑫 张璐璐 《天津职业技术师范大学学报》 2023年第2期37-41,47,共6页
为实现对超声挤压轴类零件表面粗糙度的合理预测,采用多元回归法、MLP神经网络法以及支持向量机回归法进行预测分析研究。将模型预估时所得数值与实际检测值进行比较分析,结果表明:相比于其他学者借助径向基神经网络构建的模型,其预测... 为实现对超声挤压轴类零件表面粗糙度的合理预测,采用多元回归法、MLP神经网络法以及支持向量机回归法进行预测分析研究。将模型预估时所得数值与实际检测值进行比较分析,结果表明:相比于其他学者借助径向基神经网络构建的模型,其预测的相对误差为5.2%;借助多元回归法构建的模型具有更高的预测准确度,其预测的平均相对误差最小,最小值为4.92%。该预测模型可以进行不同参数下零件表面粗糙度的预测。 展开更多
关键词 超声挤压 正交试验 MLP神经网络 支持向量机 多元回归法
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旋转超声铣削表面微结构成形机理仿真与试验研究 被引量：1
15
作者 马鹏辉 郑侃 +2 位作者 孙连军 薛枫 孙振文 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期16-23,共8页
考虑到旋转超声铣削(Rotary ultrasonic milling,RUM)形成的规律性表面微结构在航空航天领域具有广泛的应用前景,开展了旋转超声铣削表面微结构仿真研究。首先建立旋转超声铣削刀尖运动学方程。其次,基于改进型Z-MAP法,利用MATLAB软件... 考虑到旋转超声铣削(Rotary ultrasonic milling,RUM)形成的规律性表面微结构在航空航天领域具有广泛的应用前景,开展了旋转超声铣削表面微结构仿真研究。首先建立旋转超声铣削刀尖运动学方程。其次,基于改进型Z-MAP法,利用MATLAB软件进行表面微结构仿真分析,阐明了工艺参数以及主轴误差参数对表面微结构的影响规律。最后,开展旋转超声铣削试验,结果表明仿真模型能准确预测进给方向间距、周向间距等表面微结构特征,验证了仿真的有效性和合理性。 展开更多
关键词 微结构 仿真建模 跳动误差 旋转超声铣削 端面铣削 表面预测
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高硬材料旋转超声辅助电解加工设计与试验 被引量：1
16
作者 丁翔 朱永伟 邹翔 《南方农机》 2023年第23期8-10,17,共4页
【目的】满足高硬材料的加工需求,解决高硬材料难以加工、效率低下、刀具损耗率高的问题。【方法】课题组基于旋转超声加工和电解加工提出了旋转超声加工辅助电解加工的方法,不仅分析了加工原理,选择了加工参数,还优化设计了加工系统,... 【目的】满足高硬材料的加工需求,解决高硬材料难以加工、效率低下、刀具损耗率高的问题。【方法】课题组基于旋转超声加工和电解加工提出了旋转超声加工辅助电解加工的方法,不仅分析了加工原理,选择了加工参数,还优化设计了加工系统,对换能器和变幅杆综合材料、密度、频率、纵波声速等因素进行了具体参数设计。【结果】对高速钢进行了不同加工方式的电解平面加工试验,发现同等条件下,机械磨削加工的圆孔明显比另外两种加工方式加工的圆孔粗糙,而旋转超声辅助电解加工的圆孔不仅直径大,而且表面更加平滑。【结论】机械磨削的效率比另外两种加工方式低,旋转超声辅助电解加工的加工深度最好,材料去除率更高,得到的加工表面也更加平滑,对高硬材料的加工效果更好。 展开更多
关键词 旋转超声 电解加工 系统设计 试验研究
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陶瓷基复合材料超声辅助磨削力建模的研究进展 被引量：1
17
作者 董志刚 王中旺 +2 位作者 康仁科 马浩南 鲍岩 《电加工与模具》 2023年第4期1-12,19,共13页
超声辅助磨削技术在加工陶瓷基复合材料时具有磨削力小和加工质量高、精度高、效率高等优势。磨削力是影响材料去除量、加工精度和加工质量的关键要素,准确预测磨削力对优化超声辅助磨削陶瓷基复合材料加工工艺具有重要意义。综述了超... 超声辅助磨削技术在加工陶瓷基复合材料时具有磨削力小和加工质量高、精度高、效率高等优势。磨削力是影响材料去除量、加工精度和加工质量的关键要素,准确预测磨削力对优化超声辅助磨削陶瓷基复合材料加工工艺具有重要意义。综述了超声辅助磨削加工陶瓷基复合材料的磨削力预测模型发展现状,详细介绍经验建模法、解析建模法以及有限元分析建模法三种典型磨削力建模方法并分析其优缺点,最后对磨削力的影响因素及未来研究作了讨论、总结和展望。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 超声辅助磨削 磨削力 力建模
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旋转超声铣削碳/碳复合材料表面三维粗糙度研究
18
作者 束静 廖文和 郑侃 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期141-147,共7页
为了改善碳/碳复合材料铣削表面质量,提升其使役性能,开展了旋转超声铣削碳/碳复合材料表面粗糙度的研究。首先研究了端铣表面三维粗糙度Sa、Sq、Sku和Sdr随主轴转速、进给速度、切深和超声电流的变化规律。其次,分析了旋转超声侧铣对... 为了改善碳/碳复合材料铣削表面质量,提升其使役性能,开展了旋转超声铣削碳/碳复合材料表面粗糙度的研究。首先研究了端铣表面三维粗糙度Sa、Sq、Sku和Sdr随主轴转速、进给速度、切深和超声电流的变化规律。其次,分析了旋转超声侧铣对不同纤维切角下三维粗糙度的影响特性。最后分别从端铣和侧铣的角度讨论分析了超声振动对表面质量的改善机理。试验结果表明:施加超声场能后端铣表面粗糙度幅度参数Sa和Sq不仅降低了约20%,而且随加工参数的增加,波动性减小,变化趋势更加明显。侧铣时超声振动使得碳/碳复合材料在不同纤维切削角下的Sa和Sq减小了10%~33%。此外,旋转超声铣削表面界面扩展比Sdr在端铣和侧铣中都有较大幅度的减少,最高可达65%,有效减少了碳/碳复合材料表面的空隙和裂纹。 展开更多
关键词 碳/碳复合材料 旋转超声铣削 表面三维粗糙度 纤维切角
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Inconel 718镍基高温合金超声振动辅助钻削的刀具磨损实验研究
19
作者 徐国庆 宋丽荣 +2 位作者 张卫锋 王蕾 吴志强 《工具技术》 北大核心 2023年第9期44-50,共7页
针对Inconel 718镍基高温合金在钻削过程中刀具磨损严重的问题,提出了采用超声振动辅助钻削的方法进行加工,并研究了超声辅助钻削加工Inconel 718镍基高温合金刀具磨损的影响因素。设计并开展了多因素对比试验,对同一把刀具在不同钻孔... 针对Inconel 718镍基高温合金在钻削过程中刀具磨损严重的问题,提出了采用超声振动辅助钻削的方法进行加工,并研究了超声辅助钻削加工Inconel 718镍基高温合金刀具磨损的影响因素。设计并开展了多因素对比试验,对同一把刀具在不同钻孔数量下的微观形貌、钻削轴向力、钻削温度和孔壁表面粗糙度进行研究,并通过这四个方面来研究刀具磨损情况。研究结果表明:与传统钻削相比,超声振动辅助钻削Inconel 718镍基高温合金可以减小钻削轴向力、钻削温度和表面粗糙度,改善刀具磨损情况。 展开更多
关键词 Inconel 718 超声振动 辅助钻削 刀具磨损
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基于声发射的超声辅助AWJ冲蚀实验研究
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作者 王湘田 侯荣国 +2 位作者 吕哲 张玉龙 王瑞 《工具技术》 北大核心 2023年第3期26-32,共7页
超声辅助磨料水射流具有良好的流动特性,有效提高了射流的加工效率与精度。为了进一步研究其冲蚀能力,通过实验研究了超声辅助磨料水射流(AWJ)冲蚀动态响应规律,基于声发射检测技术研究了超声辅助磨料水射流冲蚀动态响应情况,对信号进... 超声辅助磨料水射流具有良好的流动特性,有效提高了射流的加工效率与精度。为了进一步研究其冲蚀能力,通过实验研究了超声辅助磨料水射流(AWJ)冲蚀动态响应规律,基于声发射检测技术研究了超声辅助磨料水射流冲蚀动态响应情况,对信号进行采集处理,分析了射流压力、靶距以及超声振幅等参数对其冲蚀动态响应的影响规律。结果表明:声信号随着射流压力的增大而不断增强,冲蚀深度不断增大;随着靶距与超声振幅的不断增大,声信号呈现先变强后变弱的趋势,冲蚀深度先增大后减小,即存在最佳靶距与最佳超声振幅;声信号频率主要分布于0~200kHz之间。 展开更多
关键词 超声辅助磨料水射流 声发射检测技术 冲蚀特性 冲蚀深度
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