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超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料的加工机理及试验
1
作者 林洁琼 吴明磊 +3 位作者 刘思洋 周岩 谷岩 周晓勤 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期182-198,共17页
切削加工过程中材料损伤形式对加工表面质量会产生较大影响,现有仿真分析难以模拟真实颗粒失效行为,通过建立二维微观多相有限元模型能够深入了解材料损伤与表面质量的关系。基于常规切削(Conventional cutting,CC)与超声振动辅助切削(U... 切削加工过程中材料损伤形式对加工表面质量会产生较大影响,现有仿真分析难以模拟真实颗粒失效行为,通过建立二维微观多相有限元模型能够深入了解材料损伤与表面质量的关系。基于常规切削(Conventional cutting,CC)与超声振动辅助切削(Ultrasonic vibration-assisted cutting,UVAC)两种加工方式,通过有限元仿真软件Abaqus对20%SiCp/Al复合材料的切削过程进行仿真模拟,阐释加工过程中刀具与工件的相互作用机理,并在同一参数下验证有限元仿真的准确性。通过设计单因素试验,对比两种加工方式及不同加工参数对切削力和表面粗糙度的影响规律,得出最佳加工参数组合,并对最佳加工参数下表面形貌进行分析。模拟和试验结果表明,SiC颗粒断裂、颗粒耕犁、颗粒拔出以及Al基体撕裂是影响SiCp/Al复合材料加工质量的主要原因,刀具与颗粒不同的相对作用位置会产生不同的损伤形式。与常规切削相比,施加超声振动后可以有效抑制颗粒失效和基体损伤,使加工中的平均切削力(主切削力)降低33%,工件已加工表面粗糙度值最大减小量为531 nm,显著提高了表面质量。所建立的二维微观多相有限元模型,能够有效模拟铝基复合材料的加工缺陷和裂纹损伤问题,对提高难加工材料的高质量表面制备有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 超声振动辅助切削 SICP/AL复合材料 加工机理 表面质量 切削力
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SiC_(p)/Al复合材料多能场复合加工机理分析与试验
2
作者 韩昇 陈成伟 +2 位作者 陈美伶 荣沁 朱永伟 《电加工与模具》 北大核心 2024年第6期67-72,共6页
为实现SiC_(p)/Al复合材料的高精高效加工,采用复合旋转超声与磨削、电加工等特种加工方法,研究了旋转超声机械-电解复合加工机理,分析了多能场加工参数的作用效果,探讨了加工效率、表面质量等指标,建立了数学分析模型,设计构建旋转超... 为实现SiC_(p)/Al复合材料的高精高效加工,采用复合旋转超声与磨削、电加工等特种加工方法,研究了旋转超声机械-电解复合加工机理,分析了多能场加工参数的作用效果,探讨了加工效率、表面质量等指标,建立了数学分析模型,设计构建旋转超声复合多能场加工系统。采用直径4 mm电极和4 V电解电压,对碳化硅质量分数为30%的SiC_(p)/Al复合材料进行旋转超声及一维、二维超声多能场加工对比试验。结果表明:超声多能场加工能显著降低表面粗糙度,可加工出较光滑的平面和微结构;二维旋转超声复合加工相较于一维加工的效率提高20%以上,加工精度可达0.01 mm,表面粗糙度达Ra1.6μm。超声多能场加工过程稳定,具有显著的技术复合优势。 展开更多
关键词 旋转超声 加工机理 多能场加工 SiC_(p)/Al
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微铣削加工机理研究新进展 被引量：48
3
作者 陈明君 陈妮 +3 位作者 何宁 倪海波 刘战强 李亮 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期161-172,共12页
微铣削加工技术在制造航空航天等领域所用的三维复杂微结构零件方面具有明显优势,而微铣削在加工机理、对表面质量要求等诸多方面都与常规铣削有着明显不同,因此非常有必要对微铣削加工机理进行研究。主要从切削刃钝圆半径引起的尺寸效... 微铣削加工技术在制造航空航天等领域所用的三维复杂微结构零件方面具有明显优势,而微铣削在加工机理、对表面质量要求等诸多方面都与常规铣削有着明显不同,因此非常有必要对微铣削加工机理进行研究。主要从切削刃钝圆半径引起的尺寸效应机制、刀具径跳对微铣削加工的影响机理、加工中毛刺形成机理以及加工中表面形成机理这四个方面对微铣削加工机理进行综述,介绍每个方面相对于常规铣削的不同,并重点分析切削刃钝圆半径的尺寸效应和微刀具径跳的产生原因、危害及研究现状,以及从仿真和试验两个方面对微铣削中毛刺形成过程和表面形成过程进行总结,对影响因素进行分析,并提出抑制毛刺的一些方法。探讨微铣削加工机理研究仍需注重解决的问题,为其后续发展方向提出一些建议。 展开更多
关键词 微铣削 加工机理 切削刃钝圆半径 刀具径跳 毛刺成形 表面粗糙度
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CePO_4/Ce-ZrO_2可加工陶瓷加工机理的研究 被引量：19
4
作者 邱世鹏 刘家臣 +3 位作者 刘志锋 葛志平 于爱兵 李鸿祥 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期341-345,共5页
以Ce -ZrO2 为基体 ,通过复合不同加入量的第二相CePO4 颗粒 ,并借助扫描电子显微镜对材料压痕、磨削及切削表面进行分析 ,研究了CePO4 /Ce-ZrO2 陶瓷材料的可加工机理。单相CePO4 材料的弯曲断口显示出层片状断裂机制 ;而复相CePO4 /Ce... 以Ce -ZrO2 为基体 ,通过复合不同加入量的第二相CePO4 颗粒 ,并借助扫描电子显微镜对材料压痕、磨削及切削表面进行分析 ,研究了CePO4 /Ce-ZrO2 陶瓷材料的可加工机理。单相CePO4 材料的弯曲断口显示出层片状断裂机制 ;而复相CePO4 /Ce -ZrO2 陶瓷由于两相之间弱结合界面的存在 ,压痕裂纹扩展形式发生明显变化 ,由连续扩展机制过渡为不连续扩展。基于上述两种重要机制形成的大量微裂纹是赋予材料可加工性的主要原因 ,材料加工去除是以微裂纹的连接来实现的。同时 ,大量微裂纹起到耗散主裂纹扩展能量的作用 ,有效阻止了较大裂纹的形成 ,使材料加工损伤大大降低。最后 ,给出了CePO4 /Ce -ZrO2 展开更多
关键词 磷酸铈 氧化锆 可加工陶瓷 加工机理
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放电通道的波动性与电火花加工机理 被引量：37
5
作者 亓利伟 楼乐明 李明辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期989-992,997,共5页
基于放电通道的波动特性 ,并考虑放电通道中等离子体的双极扩散效应 ,对电火花加工机理进行了研究 .指出放电通道的波动可以分解成纵波和横波 2个分量 ,并分别分析了短、长脉冲加工时横波和纵波对材料蚀除的不同影响 .提出放电通道位形... 基于放电通道的波动特性 ,并考虑放电通道中等离子体的双极扩散效应 ,对电火花加工机理进行了研究 .指出放电通道的波动可以分解成纵波和横波 2个分量 ,并分别分析了短、长脉冲加工时横波和纵波对材料蚀除的不同影响 .提出放电通道位形和位形平衡的概念 .根据计算机仿真实验 ,得出了短、长脉冲加工时瞬时放电通道半径、放电通道位形半径以及最终放电痕半径三者之间的关系 . 展开更多
关键词 电火花加工 波动性 放电通道位形 加工机理 双极扩散效应
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cBN砂轮窄深槽加工机理研究 被引量：7
6
作者 梁国星 李文斌 +1 位作者 张秀亲 吕明 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第6期63-66,70,共5页
为深入分析窄深槽加工机理,将成形电镀cBN砂轮切削部位划分为顶刃区和侧刃区。在此基础上推导出顶刃区单颗cBN磨粒的最大切削厚度的计算公式。同时对侧刃区加工过程建立数学模型,得出磨粒产生弹性滑擦的分界线长度。结合加工后窄深槽不... 为深入分析窄深槽加工机理,将成形电镀cBN砂轮切削部位划分为顶刃区和侧刃区。在此基础上推导出顶刃区单颗cBN磨粒的最大切削厚度的计算公式。同时对侧刃区加工过程建立数学模型,得出磨粒产生弹性滑擦的分界线长度。结合加工后窄深槽不同部位的SEM形貌分析得知,单颗磨粒最大切削厚度不同量级时,工件材料去除方式以塑性化磨削和微脆性磨削为主,当单颗磨粒的切削厚度处于10-3μm量级时,侧刃区工件材料表面出现疲劳蚀坑。文章理论推导和实验分析结果可为窄深槽加工工艺参数的优化和cBN成形工具的设计提供科学依据。 展开更多
关键词 CBN砂轮 窄深槽 加工机理
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基于AFM纳米加工机理和方法的研究进展 被引量：4
7
作者 朱守星 丁建宁 +1 位作者 蔡兰 杨继昌 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2002年第3期8-13,共6页
作者介绍了近期基于AFM纳米加工方法的最新研究进展 ,探讨了AFM纳米加工过程中的机理 ,重点分析了利用AFM针尖诱导表面氧化 ,针尖诱导表面改性 ,纳米刻蚀加工 ,纳米化学反应 ,单分子、单原子操纵及纳米结构组装等 6种基于AFM的纳米加工... 作者介绍了近期基于AFM纳米加工方法的最新研究进展 ,探讨了AFM纳米加工过程中的机理 ,重点分析了利用AFM针尖诱导表面氧化 ,针尖诱导表面改性 ,纳米刻蚀加工 ,纳米化学反应 ,单分子、单原子操纵及纳米结构组装等 6种基于AFM的纳米加工方法 ,为今后纳米信息产品的研究和开发奠定了基础 纳米加工技术是一门综合性的交叉学科 ,研究内容涉及到物理学、化学、生物学、材料学以及机械学等许多方面 ,文中不仅指出了现阶段研究中存在的问题 。 展开更多
关键词 加工机理 纳米加工 原子力显微镜 AFM 纳米材料 纳米刻蚀
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超声-脉冲电解复合研磨加工机理研究 被引量：4
8
作者 唐建生 杜建根 张成光 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期142-145,共4页
提出了采用基于超声波的超声研磨-脉冲电解复合研磨加工技术,从理论上探讨了基于硬脆金属材料的超声-脉冲电解复合研磨加工机理以及加工模型,并进行了脉冲电流与超声波研磨加工硬脆金属材料的试验研究,研究表明,该复合加工技术使加工速... 提出了采用基于超声波的超声研磨-脉冲电解复合研磨加工技术,从理论上探讨了基于硬脆金属材料的超声-脉冲电解复合研磨加工机理以及加工模型,并进行了脉冲电流与超声波研磨加工硬脆金属材料的试验研究,研究表明,该复合加工技术使加工速度、加工精度和表面质量都有所提高。 展开更多
关键词 超声 脉冲电解 复合研磨加工 加工机理
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基于分子动力学模拟的金属材料纳米加工机理研究进展 被引量：10
9
作者 刘欢 郭永博 +1 位作者 赵鹏越 苏殿臣 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1640-1653,共14页
微纳器件已经广泛应用于光学、电子、医学、生物技术、通信、航空航天等领域,研究金属材料在纳米尺度下的变形特性及材料的去除机理对实现微纳器件的功能具有重要意义。利用分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟方法可以实现对纳米加... 微纳器件已经广泛应用于光学、电子、医学、生物技术、通信、航空航天等领域,研究金属材料在纳米尺度下的变形特性及材料的去除机理对实现微纳器件的功能具有重要意义。利用分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟方法可以实现对纳米加工过程的“实时在线”观察,从而能够更好地理解金属材料的纳米加工机理。从纳米压痕和纳米加工两个方面,阐述近年来金属材料纳米加工机理的研究进展,指出目前MD模拟方法的一些不足并提出几个改进建议。 展开更多
关键词 分子动力学 金属材料 加工机理 纳米切削 纳米压痕
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双向拉伸聚己内酰胺薄膜的加工机理及制造工艺 被引量：3
10
作者 樊凯非 沈飞 任诚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期222-224,共3页
介绍了双向拉伸聚己内酰胺薄膜的加工机理及制造工艺 ,指出中国双向拉伸聚己内酰胺薄膜工业发展的应当关注的问题 ,提出膜原料与双向拉伸装置同步开发、建设是我国膜工业发展的方向。
关键词 聚己内酰胺 薄膜 双向拉伸 加工机理 制造工艺
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石材锯切加工机理的研究 被引量：3
11
作者 魏昕 王成勇 周泽华 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 1997年第4期14-16,共3页
关键词 石材 锯切 加工机理
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关于介质混气电火花加工机理的分析 被引量：13
12
作者 李立青 赵万生 +1 位作者 孟庆国 郭永丰 《电加工与模具》 2001年第5期14-15,共2页
混气电火花加工是在煤油工作液中混入空气的一种新型的电火花加工方法。本文分析了混气电火花的加工机理及混入气泡的作用 ,并用实验方法证明了对机理的分析。
关键词 电火花加工 混气电火花加工 加工机理
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蜗形凸轮加工机理研究及廓面误差分析 被引量：2
13
作者 尹明富 吕传毅 褚金奎 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2002年第8期41-43,共3页
深入地研究和分析了蜗形凸轮廓面加工机理 ,应用空间啮合原理及旋转变换张量法 ,建立了蜗形凸轮数控加工刀具误差对凸轮轮廓法向误差影响的通用计算方法 ,对提高蜗形凸轮的加工精度、改进其加工方法奠定坚实的理论基础。
关键词 蜗形凸轮 加工机理 误差分析 凸轮廓面
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活塞裙部超磁致伸缩车削加工机理研究 被引量：3
14
作者 孙华刚 袁惠群 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第9期14-17,共4页
提出了一种以超磁致伸缩换能器为驱动源的车削加工方法。通过对活塞裙部变椭圆截面及中凸型线的成型理论分析,阐述了活塞中凸变型面的超磁致伸缩车削加工实现机理。初步实验结果表明,该加工方法不仅能满足设计加工要求,而且还简化了加... 提出了一种以超磁致伸缩换能器为驱动源的车削加工方法。通过对活塞裙部变椭圆截面及中凸型线的成型理论分析,阐述了活塞中凸变型面的超磁致伸缩车削加工实现机理。初步实验结果表明,该加工方法不仅能满足设计加工要求,而且还简化了加工过程,为超磁致伸缩材料在活塞裙面中凸变型面的车削加工领域的应用奠定了理论和实验基础。 展开更多
关键词 稀土超磁致伸缩换能器 中凸变型面 成型理论 加工机理
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绝缘材料电火花加工机理探讨 被引量：1
15
作者 徐小兵 莫易敏 陈蔚鸿 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期130-132,144,共4页
采用辅助电极法,对绝缘性陶瓷材料Si3N4的电火花加工进行了实验研究。指出了正常脉冲放电实现除去材料加工,长脉冲放电生成导电膜,正常脉冲放电和长脉冲放电的交替,使电火花加工在去除材料加工和生成导电膜的交替中不断进行,最终使工件... 采用辅助电极法,对绝缘性陶瓷材料Si3N4的电火花加工进行了实验研究。指出了正常脉冲放电实现除去材料加工,长脉冲放电生成导电膜,正常脉冲放电和长脉冲放电的交替,使电火花加工在去除材料加工和生成导电膜的交替中不断进行,最终使工件成形的绝缘材料电火花加工机理。得出了单位加工时间内正常脉冲比例越大,加工速度越快;单位加工时间内长脉冲比例越大,生成导电膜厚度越厚的结论。 展开更多
关键词 绝缘材料 电火花加工 加工机理 辅助电极法 生成导电膜
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电熔爆加工机理的分析与研究 被引量：4
16
作者 朱江 李亚力 《北京石油化工学院学报》 2002年第1期46-49,共4页
对电熔爆加工原理及加工蚀除金属的机理进行了分析。并指出:工具盘上的轮齿与工件间的脉冲放电可使工件表面熔化甚至汽化,从而达到加工蚀除金属的目的。工作液的喷淋作用在于降温和冲走金属碎屑。通过电学模拟电路的方法,指出电熔爆加工... 对电熔爆加工原理及加工蚀除金属的机理进行了分析。并指出:工具盘上的轮齿与工件间的脉冲放电可使工件表面熔化甚至汽化,从而达到加工蚀除金属的目的。工作液的喷淋作用在于降温和冲走金属碎屑。通过电学模拟电路的方法,指出电熔爆加工时,电路电阻应尽量的小。电熔爆加工的特点是不受工件硬度、粘度和机械性能的限制,是很有前途的加工方法。 展开更多
关键词 电熔爆 加工机理 脉冲放电 电蚀 工具盘 喷淋工作液
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液体磁性磨具光整加工机理的研究 被引量：7
17
作者 茹秋生 杨世春 +2 位作者 孙恒五 何根旺 金建交 《机械工程与自动化》 2006年第2期18-19,22,共3页
液体磁性磨具是一种面向精密光整的新技术。从组成、加工机理和实验三个方面对液体磁性磨具进行了阐述。实验结果表明,用液体磁性磨具对零件表面进行光整加工可以达到满意的效果。
关键词 液体磁性磨具 光整加工 加工机理
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超声波珩齿加工机理的研究 被引量：8
18
作者 梁国星 徐灵岩 张宇 《太原科技》 2007年第4期71-72,74,共3页
阐述了全新的超声波平行轴硬珩齿加工工艺,并对其机理进行了探讨,为超声波珩齿加工工艺的开发提供了理论依据。
关键词 超声波 珩齿 加工机理
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高速切削的加工机理及刀具技术 被引量：6
19
作者 王西彬 刘志兵 《机械工人（冷加工）》 2003年第9期27-29,共3页
一、前言 高速切削技术以其特有的原理优势和巨大的潜在应用价值,成为了面向21世纪的先进制造技术的重要组成部分,也是当前科技界和工业界竞相研究的热门领域之一。在“国家十五重点领域技术预测研究”和“先进制造领域关键技术的分析... 一、前言 高速切削技术以其特有的原理优势和巨大的潜在应用价值,成为了面向21世纪的先进制造技术的重要组成部分,也是当前科技界和工业界竞相研究的热门领域之一。在“国家十五重点领域技术预测研究”和“先进制造领域关键技术的分析论证”中,高速切削技术被列为重大综合型项目和经济与社会发展急需高技术项目中的重要内容。 为了适应高速切削技术迅速发展的需要,国内许多企业先后配置了具有20世纪90年代先进水平的数控机床和加工中心。但由于普遍缺乏必要的工艺技术和刀具技术的支持。 展开更多
关键词 高速切削 加工机理 刀具 难加工材料 结构设计
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晶体材料纳米切削加工机理的研究 被引量：1
20
作者 郭永博 梁迎春 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期114-114,共1页
纳米加工技术己成为国家科学技术发展水平的重要标志，国防战略发展和纳米级高精度、高质量、低损伤尖端产品的迫切需求，促进了纳米加工技术的快速发展。在纳米尺度，理解材料的变形、去除机理对于加工高质量的微纳器件至关重要，多晶... 纳米加工技术己成为国家科学技术发展水平的重要标志，国防战略发展和纳米级高精度、高质量、低损伤尖端产品的迫切需求，促进了纳米加工技术的快速发展。在纳米尺度，理解材料的变形、去除机理对于加工高质量的微纳器件至关重要，多晶材料作为制造微纳器件的主体，具有晶粒尺寸较小、大比例晶界和缺陷结构极少的特征，但目前对于多晶材料的去除机理仍缺乏研究基础和理论依据。纳米DnT实验由于研究对象尺寸达到纳米量级，存在加工过程中材料的组织结构变化及缺陷演化难以动态观测和控制，可重复性差等问题，使之难以获得满意结果。从而科学计算和计算机仿真技术成为研究纳米加工技术的重要方法及必不可少的纽带和工具。但由于原子间的作用力比较复杂、求解困难、计算量大，以往的研究普遍采用理想条件、简化模型的方式进行预测，且与实际加工环境不符，预测结果出入较大。本文采用分子动力学方法和蒙特卡罗方法等仿真理论，基于实验数据建立贴近实际的晶体材料微观结构仿真模型，研究纳米晶体材料加工及其变形机理。这项研究对于理解晶体材料的超精密加工、纳米加工及其力学行为等方面具有重要的理论价值，对于微纳器件加工具有现实指导意义，为纳米晶体加工制造技术提供必要的理论支撑，能够有效的促进纳米加工制造业的发展。 展开更多
关键词 晶体材料 纳米切削 加工机理 纳米加工技术 计算机仿真技术 加工制造技术 分子动力学方法 技术发展水平
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