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空间弯管内表面磁粒研磨位姿轨迹优化试验研究
1
作者 王硕 陈松 +2 位作者 程海东 袁鲁 解志文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期146-156,共11页
目的利用机械手对末端研磨装置姿态的灵活可控性,设计一种可变换研磨姿态的加工方式,以高效去除紫铜弯管内表面的材料缺陷,并解决其在常规加工方式下材料去除不均匀的问题。方法利用ADAMS和EDEM软件分别仿真模拟出磁轭以单一研磨姿态和... 目的利用机械手对末端研磨装置姿态的灵活可控性,设计一种可变换研磨姿态的加工方式,以高效去除紫铜弯管内表面的材料缺陷,并解决其在常规加工方式下材料去除不均匀的问题。方法利用ADAMS和EDEM软件分别仿真模拟出磁轭以单一研磨姿态和变换研磨姿态驱动下磁性磨粒群在弯管内表面的运动轨迹和切、法向累计能量,并以此作为材料去除均匀性和研磨效率的评价指标。最后搭建试验平台对2种研磨方式进行试验验证。结果通过磁轭单一研磨姿态与变换研磨姿态(15°起始研磨偏角)2种加工方式对紫铜弯管内表面研磨50 min后的表面形貌可知,前者在加工区域内的研磨痕迹深浅不一、且分布差异性较大。测得表面粗糙度为0.3μm。后者在原始表面缺陷完全去除的前提下,仅留下了较浅的研磨痕迹,表面平整度较高。测得表面粗糙度为0.189μm。结论在相同的加工条件下,通过在合理范围内增大磁轭的起始研磨姿态偏角,可提高变换研磨姿态驱动下磁性磨粒运动轨迹线的覆盖率、结构致密程度、交错频率,有利于提高弯管内表面的研磨均匀性。同时在研磨过程中会增大磁场梯度的变化幅度,进而增强磁性磨粒群的流动性,对其切削刃替换及使用寿命方面有着积极的影响。研磨后弯管内表面所受的累计能量也会随之增加,最终实现了研磨效率的提高。 展开更多
关键词 研磨均匀性 累计能量 研磨轨迹 研磨效率 磁粒研磨 机械手
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利用双磁极平面磁力研磨法对单晶硅表面的抛光实验研究
2
作者 杨燕珍 孙旭 +2 位作者 李嘉旸 邹世清 傅永建 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期1048-1055,共8页
为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,... 为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,对传统平面磁力研磨法与双磁极磁力研磨法的磁场强度进行模拟仿真,对比两种方法在加工区域形成的磁感应强度,以实现定量分析磁性磨料粒子的研磨压力。基于单因素实验结果,确定了双磁极磁力研磨法对单晶硅片表面加工优化后的研磨参数:磨料组合为#200电解铁粉(Fe_(3)O_(4))+#8000白刚玉(White abrasive,WA),磁极间隙为12 mm,磁极转速为300 r/min,磨料质量比为3∶1。结果表明:在优化的研磨参数条件下,研磨60 min后的单晶硅片的平均表面粗糙度由初始的0.578μm降至8 nm,在研磨区域基本实现了镜面加工效果。仿真结果表明:与传统平面磁力研磨法相比,双磁极磁力研磨法可显著提高加工区域的磁感应强度,该研磨法所产生的磁场强度约为传统磁力研磨法的1.5倍。 展开更多
关键词 双磁极磁力研磨法 单晶硅 表面平坦化 研磨参数 磁感应强度 表面粗糙度
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双轴式不定偏心法对提高磁粒研磨轨迹均匀性的研究
3
作者 马小刚 王梓鉴 +1 位作者 李厚乐 王泽志 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第11期67-75,共9页
为解决TC4钛合金表面研磨不均匀、研磨轨迹重叠与加工效率低的问题,提出1种双轴式不定偏心磁粒研磨法。利用Adams软件模拟单颗磨粒的运动轨迹,采用统计方法计算运动轨迹密度的标准差值,作为平面运动轨迹均匀性的定量评价值。采用单轴式... 为解决TC4钛合金表面研磨不均匀、研磨轨迹重叠与加工效率低的问题,提出1种双轴式不定偏心磁粒研磨法。利用Adams软件模拟单颗磨粒的运动轨迹,采用统计方法计算运动轨迹密度的标准差值,作为平面运动轨迹均匀性的定量评价值。采用单轴式磁粒研磨法、双轴式定心磁粒研磨法和双轴式不定心磁粒研磨法在主轴转速350 r/min,研磨间隙1.5 mm的实验条件下对TC4钛合金平面研磨60 min,通过表面粗糙度、平面度大小和表面形貌来表征工件的表面均匀性。结果表明相同实验条件下采用双轴式不定偏心磁粒研磨法进行表面光整加工,粗糙度Ra由3.60μm下降到0.21μm,最大高度差由41.0μm变为6.3μm,平面度由0.0297 mm变为0.0072 mm,相比较于其它2种加工方式,双轴式不定偏心磁粒研磨既可以提高研磨效率,又可以使磨粒的运动轨迹密集程度大幅度减小,研磨轨迹更加均匀,有效去除了工件表面缺陷,显著提升表面均匀性。 展开更多
关键词 磁粒研磨 平面研磨 轨迹均匀性 ADAMS 表面粗糙度 平面度
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基于自转一阶非连续式微球双平盘研磨的运动学分析与实验研究
4
作者 吕迅 李媛媛 +3 位作者 欧阳洋 焦荣辉 王君 杨雨泽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期133-144,共12页
目的分析不同研磨压力、下研磨盘转速、保持架偏心距和固着磨料粒度对微球精度的影响,确定自转一阶非连续式双平面研磨方式在加工GCr15轴承钢球时的最优研磨参数,提高微球的形状精度和表面质量。方法首先对自转一阶非连续式双平盘研磨... 目的分析不同研磨压力、下研磨盘转速、保持架偏心距和固着磨料粒度对微球精度的影响,确定自转一阶非连续式双平面研磨方式在加工GCr15轴承钢球时的最优研磨参数,提高微球的形状精度和表面质量。方法首先对自转一阶非连续式双平盘研磨方式微球进行运动学分析,引入滑动比衡量微球在不同摩擦因数区域的运动状态,建立自转一阶非连续式双平盘研磨方式下的微球轨迹仿真模型,利用MATLAB对研磨轨迹进行仿真,分析滑动比对研磨轨迹包络情况的影响。搭建自转一阶非连续式微球双平面研磨方式的实验平台,采用单因素实验分析主要研磨参数对微球精度的影响,得到考虑圆度和表面粗糙度的最优参数组合。结果实验结果表明,在研磨压力为0.10 N、下研磨盘转速为20 r/min、保持架偏心距为90 mm、固着磨料粒度为3000目时,微球圆度由研磨前的1.14μm下降至0.25μm,表面粗糙度由0.1291μm下降至0.0290μm。结论在自转一阶非连续式微球双平盘研磨方式下,微球自转轴方位角发生突变,使研磨轨迹全覆盖在球坯表面。随着研磨压力、下研磨盘转速、保持架偏心距的增大,微球圆度和表面粗糙度呈现先降低后升高的趋势。随着研磨压力与下研磨盘转速的增大,材料去除速率不断增大,随着保持架偏心距的增大,材料去除速率降低。随着固着磨料粒度的减小,微球的圆度和表面粗糙度降低,材料去除速率降低。 展开更多
关键词 自转一阶非连续 双平盘研磨 微球 运动学分析 研磨轨迹 研磨参数
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射流冲击强化改性研磨对Cronidur30轴承钢耐摩擦腐蚀性能的影响 被引量：2
5
作者 刘晓初 何森 +2 位作者 邹涛 阮毅 黄珊珊 《轴承》 北大核心 2024年第6期79-84,90,共7页
采用第四代射流冲击强化研磨机对Cronidur30轴承钢板进行不同加工时间的射流冲击强化改性研磨处理,在3.5%NaCl溶液中利用往复式摩擦磨损试验机对该钢板试样进行摩擦腐蚀试验;通过显微硬度计测量加工后试样截面的显微硬度;利用金相显微... 采用第四代射流冲击强化研磨机对Cronidur30轴承钢板进行不同加工时间的射流冲击强化改性研磨处理,在3.5%NaCl溶液中利用往复式摩擦磨损试验机对该钢板试样进行摩擦腐蚀试验;通过显微硬度计测量加工后试样截面的显微硬度;利用金相显微镜测量强化层厚度和观察磨痕的表面形貌。研究表明:射流冲击强化改性研磨处理后Cronidur30轴承钢板的表面粗糙度和显微硬度增大,晶粒细化,表面出现组织均匀的致密强化层;加工时间越长,钢板表面的显微硬度越高,表面强化层越厚;在相同的载荷条件下,射流冲击强化改性研磨加工时间越长,试样摩擦系数和磨损量越小,耐摩擦腐蚀性能越高。 展开更多
关键词 滚动轴承 轴承钢 改性 研磨 摩擦腐蚀 表面粗糙度 显微组织
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研磨压力对聚晶金刚石表面质量的影响
6
作者 孙国栋 李维翠 +2 位作者 胡晋昭 李树强 黄树涛 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第4期528-533,共6页
使用金刚石平磨盘对聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)复合片的金刚石层进行高速研磨实验,研究研磨压力对PCD研磨去除率、表面粗糙度和表面形貌的影响。结果表明:当研磨压力为0.10~0.18MPa时,随着研磨压力的增大,PCD的研磨去除... 使用金刚石平磨盘对聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)复合片的金刚石层进行高速研磨实验,研究研磨压力对PCD研磨去除率、表面粗糙度和表面形貌的影响。结果表明:当研磨压力为0.10~0.18MPa时,随着研磨压力的增大,PCD的研磨去除率增大,表面粗糙度减小。PCD研磨表面缺陷主要包括沿晶破碎、微小凹坑、机械划痕、微裂纹等,且随着研磨压力增大,研磨表面平滑面积扩大,机械划痕变小。 展开更多
关键词 聚晶金刚石 高速研磨 研磨压力 材料去除率 表面质量
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超声振动辅助研磨SiCp/Al材料去除特性的研究
7
作者 于保军 袁旭 +1 位作者 谷岩 刘亚梅 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期141-145,149,共6页
SiCp/Al因具有高强度,低密度,高耐磨性等优点被应用在许多领域,如航空航天,汽车和电子领域等。但SiCp/Al是典型的难加工材料,在研磨过程中极易造成表面损伤,从而影响工件的表面精度和材料去除率。基于金属基复合材料的研磨去除机理,建... SiCp/Al因具有高强度,低密度,高耐磨性等优点被应用在许多领域,如航空航天,汽车和电子领域等。但SiCp/Al是典型的难加工材料,在研磨过程中极易造成表面损伤,从而影响工件的表面精度和材料去除率。基于金属基复合材料的研磨去除机理,建立有限元仿真模型。仿真模拟超声去除SiCp/Al的表面损伤形式、颗粒的破碎方式与材料去除过程。通过超声振动辅助研磨SiCp/Al实验可知,超声振动能够有效降低表面粗糙度。材料去除率随主轴转速和研磨深度的增加而增大,随进给速度的增加而减小。 展开更多
关键词 金属基复合材料 有限元仿真 超声振动研磨 材料去除率
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不同研磨方式对小米粉理化特性的影响
8
作者 李苏红 邓超群 +5 位作者 代增君 王晓颖 刘鹏 岳佳豪 赵起越 李拖平 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-53,共7页
小米与大米、玉米和小麦等其他谷物相比具有优越的营养特性,是组成现代食品多样化中重要的一部分。为了研究不同研磨方法对小米粉理化性质的影响,分别采用直接粉碎、球磨以及湿磨的方法对原料进行处理,用Mastersize 2000激光粒度仪检测... 小米与大米、玉米和小麦等其他谷物相比具有优越的营养特性,是组成现代食品多样化中重要的一部分。为了研究不同研磨方法对小米粉理化性质的影响,分别采用直接粉碎、球磨以及湿磨的方法对原料进行处理,用Mastersize 2000激光粒度仪检测3种处理方式下小米粉的粒径,分析小米粉的散落性,并利用快速黏度分析仪(RVA)分析3种处理下小米粉的糊化特性。结果表明:3种研磨方式所获得的小米粉粒径差异显著,其中湿磨处理方式得到的小米粉平均粒径最小,为19.88μm,直接粉碎制得小米粉的平均粒径最大,为34.424μm。3种研磨方式中湿磨处理后的小米粉休止角最小,但滑角无明显变化。小米粉的堆积密度和持油性受其粒径大小影响并与其成反比关系。而滑角、休止角和持水性则随小米粉粒径减小先增大后减小。不同研磨方式获得的小米粉颜色略有差异,其中球磨和湿磨制得小米粉L*值较高。不同研磨方式处理的小米粉糊化特性存在差异。RVA分析结果显示,与直接粉碎、球磨相比,湿磨小米粉具有更高的峰值黏度。综上可见,湿磨在加工过程中可以减小小米粉粒径,使淀粉颗粒损伤较小,理化性质变化较小,对小米加工食品产业发展具有重要意义。 展开更多
关键词 研磨方式 小米粉 理化性质
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研磨抛光颗粒流剪切膨胀及力链演变的力学机制
9
作者 冯启高 甘梓辰 孟凡净 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1214-1221,共8页
将研磨抛光作为后处理可以提高工件的表面质量,如何将研磨抛光工艺价值最大化是本文首要解决的问题。由于颗粒流润滑既适用于极端环境又具有环保作用,因此本文将颗粒流用于研磨抛光。通过离散单元法建立平行板结构模型,将颗粒流作为第... 将研磨抛光作为后处理可以提高工件的表面质量,如何将研磨抛光工艺价值最大化是本文首要解决的问题。由于颗粒流润滑既适用于极端环境又具有环保作用,因此本文将颗粒流用于研磨抛光。通过离散单元法建立平行板结构模型,将颗粒流作为第三体填充至摩擦副间隙,将工件表面与刀具作为第一体对颗粒流体系施加法向力和剪切力,对研磨抛光过程进行数值模拟。研究结果表明:单个颗粒剪切膨胀过程可以分为上升阶段、最高点阶段和下降阶段,不同阶段的弱力链方向都偏向于x轴,其中上升阶段强弱力链方向稳定,可提高工件的加工效率以及表面质量。当载荷的较大,会使强弱力链的分布律与承载率稳定,当载荷较大及较小时,剪切膨胀率降低,强力链方向更偏向于x轴。通过本研究,可以将不易检测的力链和剪切膨胀现象进行数值模拟,为研磨抛光条件下使用颗粒流提供了理论基础。 展开更多
关键词 研磨抛光 颗粒流 离散单元法 力链 剪切膨胀
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金属钼圆基片平面研磨及其表面创成机理研究
10
作者 阎秋生 陈缘靓 +2 位作者 夏江南 雒梓源 汪涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期181-192,共12页
目的实现金属钼圆基片高效平坦化加工,获得超光滑表面。方法采用游离磨料对钼圆基片进行平面研磨加工,研究磨料种类及研磨盘转速、研磨压力、研磨时间等工艺参数对研磨效果的影响规律,通过材料去除率(MRR)与表面粗糙度(Ra)的建模分析,... 目的实现金属钼圆基片高效平坦化加工,获得超光滑表面。方法采用游离磨料对钼圆基片进行平面研磨加工,研究磨料种类及研磨盘转速、研磨压力、研磨时间等工艺参数对研磨效果的影响规律,通过材料去除率(MRR)与表面粗糙度(Ra)的建模分析,对比钼材与高硬脆和高塑性材料,揭示其研磨工艺特性、探究其表面创成机理。结果钼圆基片材料去除快慢和表面形貌受各因素作用的综合影响。CeO_(2)磨料适合钼圆基片的研磨加工,材料去除方式为二体、三体摩擦塑性去除;在研磨过程中,MRR随研磨盘转速、研磨压力的递增而先增大后减小,在研磨盘转速为60 r/min、研磨压力为0.026 MPa条件下MRR达到最大;除磨料因素外,其他工艺因素对表面粗糙度的影响较小;MRR和Ra随加工时间的延长而趋于稳定;使用粒径W1 CeO_(2)磨料在研磨盘转速为60 r/min、研磨压力为0.026 MPa下研磨40 min后,表面粗糙度Ra由46 nm降至9.53 nm,MRR达1.16 mg/min。结论采用游离磨料研磨方法在优化工艺条件下可以有效降低表面粗糙度,获得良好表面。 展开更多
关键词 钼圆基片 研磨 工艺参数 材料去除率 表面粗糙度 加工机理
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基于超声强化研磨加工的GH4099合金耐磨服役性能提升研究
11
作者 刘晓初 唐荟 +3 位作者 林子顺 谢智铭 殷浚彬 梁忠伟 《机电工程技术》 2024年第7期13-17,共5页
GH4099合金具有优异的高温热稳定性、高温力学性能和高温抗蠕变性能,用于航空发动机涡轮盘和涡轮叶片的制造,常处于高温、重载、高频的工作环境,但因耐磨服役性能差导致其使用寿命较短。通过超声强化研磨加工技术对GH4099合金分别进行0... GH4099合金具有优异的高温热稳定性、高温力学性能和高温抗蠕变性能,用于航空发动机涡轮盘和涡轮叶片的制造,常处于高温、重载、高频的工作环境,但因耐磨服役性能差导致其使用寿命较短。通过超声强化研磨加工技术对GH4099合金分别进行0、3、6、9 min的加工,实现其耐磨服役性能提升。采用超声强化研磨加工技术对GH4099合金板表面进行不同时间的加工处理,并对加工前后的截面显微硬度、金相组织以及表面形貌进行分析。同时,通过往复式摩擦磨损试验对加工前后的试样耐磨性能进行对比分析。研究结果表明:随着加工时间的增加,材料表面显微硬度逐渐增大,最大为432.83 HV,比未加工试样增加43.8%。当加工时间为6 min时,GH4099合金试样的摩擦系数为0.47,磨损率为5.78×10^(-14)m^(3)/(N·m),与未加工试样相比,分别降低24.2%、68.59%,表明超声强化研磨可有效提升GH4099合金耐磨服役性能。 展开更多
关键词 超声强化研磨 耐磨损性能 GH4099 表面强化 摩擦磨损试验
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永磁交变磁场磁粒研磨装置及试验研究
12
作者 闫宇航 王清阳 +6 位作者 王荟江 安麟柏 王本禹 韩宇阳 姜佳琦 丁云龙 韩冰 《有色设备》 2024年第1期32-35,49,共5页
为改善平面磁粒研磨加工的效果,增强磁场的变化,使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置,此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真,并观察研磨区域磁感应强度... 为改善平面磁粒研磨加工的效果,增强磁场的变化,使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置,此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真,并观察研磨区域磁感应强度的变化。在研磨试验中,用SUS304不锈钢板件作为试验件,研磨时间为30 min,磁性磨料粒径为80目,主轴转速分别为150 r/min、200 r/min、250 r/min。使用超景深显微镜与触针式粗糙度测量仪对工件加工前后的表面形貌与粗糙度进行检测。通过对比可得,SUS304不锈钢板的表面形貌逐渐改善,纹理和凹坑基本去除;表面粗糙度由原始的0.329μm降至0.069μm,达到了光整加工的效果。采用永磁交变磁场磁粒研磨装置可以加快磁性磨粒的更新,使研磨轨迹更加复杂化,从而提升研磨效果,提高研磨效率。 展开更多
关键词 磁粒研磨 永磁交变磁场 SUS304不锈钢 表面粗糙度 研磨装置 模拟仿真 光整加工
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表面机械研磨法制备Ni+WC复合涂层的耐磨性研究 被引量：1
13
作者 刘港 刘静 +1 位作者 杨峰 陈丽 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第1期163-170,共8页
为强化TA1钛合金的组织结构并提高其耐磨损性能,采用行星式机械球磨装置,在Ni与WC 2种粉末配比分别为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1及5∶1的5种混合型增强介质下对TA1合金进行表面机械复合强化处理,在0.05 MPa氮气气氛下,设定转速为350 r/min... 为强化TA1钛合金的组织结构并提高其耐磨损性能,采用行星式机械球磨装置,在Ni与WC 2种粉末配比分别为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1及5∶1的5种混合型增强介质下对TA1合金进行表面机械复合强化处理,在0.05 MPa氮气气氛下,设定转速为350 r/min,时间为8 h,对TA1钛合金进行表面机械变形+固相涂层复合强化处理,这种一步法表面复合强化技术具有工艺简单、能耗少、涂层选材灵活等优势。结果显示:TA1钛合金表面形成由Ni+WC涂层+形变细晶区组成的复合强化层,涂层区厚度在40μm以上,其中Ni∶WC为3∶1时所得复合涂层内部缺陷最少,且连续均匀。在5 N、10 N载荷下Ni∶WC为3∶1摩擦系数相较于其他比例低,摩擦区间更加稳定且持续时间更长。2种载荷下磨损量均较TA1原样少,其中Ni∶WC为3∶1的强化样磨痕深度、磨损量均优异于其他4种配比,因此减摩效果最为优异。此种Ni、WC混合增强介质下表层机械复合强化工艺可大幅提升TA1钛合金表层耐磨损性。混合增强颗粒涂层具有较强的减摩效果,其磨损机制主要是磨粒磨损与氧化磨损。 展开更多
关键词 表面机械研磨 Ni+WC复合涂层 形变细晶 耐磨损性能
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零件表面磁力研磨抛光中磁场特性的仿真分析
14
作者 范登胜 《机械研究与应用》 2024年第3期27-30,共4页
在磁力研磨的光整加工中,很多加工因素对其研磨效率会产生影响。针对光整加工中加工参数的选取或优化通常依赖于经验或存在反复实验的问题,该文选取平面、圆管内外表面、异形面作为研究对象,利用ANSYS Maxwell软件对主要工艺参数(例如:... 在磁力研磨的光整加工中,很多加工因素对其研磨效率会产生影响。针对光整加工中加工参数的选取或优化通常依赖于经验或存在反复实验的问题,该文选取平面、圆管内外表面、异形面作为研究对象,利用ANSYS Maxwell软件对主要工艺参数(例如:加工间隙、磁极形状、有无辅助磁极等)进行有限元分析。通过仿真获得了不同加工条件下的磁场状态及磁感应强度的变化规律,为加工参数选取或优化的准确性提供了分析方法和理论参考依据。 展开更多
关键词 磁力研磨 研磨效率 工艺参数 有限元分析
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Si_(3)N_(4)陶瓷球研磨轨迹分析及其对表面质量的影响机制 被引量：4
15
作者 孙健 陈伟 +2 位作者 姚金梅 李颂华 田军兴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期253-265,共13页
目的明确在相同的研磨液配比、磨料类型,不同的研磨盘转速、研磨装置施加的载荷、磨粒粒径下,陶瓷球研磨轨迹对陶瓷球表面质量的影响,确定锥形研磨法加工的氮化硅陶瓷球的最优研磨参数,提高陶瓷球的表面质量。方法首先建立研磨盘和氮化... 目的明确在相同的研磨液配比、磨料类型,不同的研磨盘转速、研磨装置施加的载荷、磨粒粒径下,陶瓷球研磨轨迹对陶瓷球表面质量的影响,确定锥形研磨法加工的氮化硅陶瓷球的最优研磨参数,提高陶瓷球的表面质量。方法首先建立研磨盘和氮化硅陶瓷球的相对运动模型,利用MATLAB模拟不同研磨参数的下氮化硅陶瓷球的研磨轨迹,分析得到研磨参数和研磨轨迹的变化关系;再利用锥形研磨装置进行单因素实验验证,参与实验的3个变量设定为磨粒型号(粒径)、研磨盘转速和研磨装置施加载荷,将实验结果取样,通过粗糙度仪测量球体的表面粗糙度,用扫描电镜和超景深三维显微镜检测研磨后的陶瓷球表面形貌,结合仿真分析和实验结果探究研磨参数对加工后表面质量的影响。结果将不同仿真轨迹下得到的研磨参数变化规律与实验结果相结合,得到了最佳的研磨参数,即研磨盘转速为50 r/min,施加的载荷为1.30 N,磨粒类型为W7。在此条件下得到的陶瓷球表面的粗糙度为0.0096μm,基本能达到实际生产中对G3级精度全陶瓷球的质量要求。结论陶瓷球的表面质量受到研磨盘转速、研磨装置施加载荷及磨粒粒径的影响较大,由仿真分析和实验结合可知,在研磨过程中随着磨粒粒径的减小,以及研磨盘转速和载荷的下降,陶瓷球的研磨轨迹趋于稀疏,表面粗糙度Ra呈下降趋势。研磨氮化硅陶瓷球时取粒径较小的磨粒,以较低的研磨盘转速和较小的研磨装置施加载荷有利于提高其表面质量。此研究成果对提高陶瓷球的表面质量具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 氮化硅陶瓷球 锥形研磨法 研磨参数 研磨轨迹 单因素实验 表面质量
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电解辅助磁力研磨整体叶盘试验研究
16
作者 于克强 周锟 +1 位作者 靳铁辉 陈燕 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第4期46-50,共5页
针对航空发动机整体叶盘结构复杂和材料难以加工的特性,在磁力研磨技术的基础上引入电解作用作为辅助手段。通过电解作用产生易于处理的钝化膜,然后再引入磁力研磨加工技术,加快了对叶盘表面纹理的去除,同时使表面加工质量更加均匀。通... 针对航空发动机整体叶盘结构复杂和材料难以加工的特性,在磁力研磨技术的基础上引入电解作用作为辅助手段。通过电解作用产生易于处理的钝化膜,然后再引入磁力研磨加工技术,加快了对叶盘表面纹理的去除,同时使表面加工质量更加均匀。通过3D超景深电镜观测叶盘表面形貌,结果显示:经复合研磨20 min,叶盘表面纹理基本去除,表面更加细密、均匀。表面粗糙度值R_(a)由1.5μm降至0.4μm。 展开更多
关键词 整体叶盘 磁力研磨 电解 磁性磨粒
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小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展
17
作者 张博 李富柱 +3 位作者 郭玉琴 王匀 申坤伦 狄智成 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期28-44,共17页
磁力研磨加工是提高小孔内表面质量的一种重要光整技术,利用该技术能高效提升小孔类零部件在极端环境下的使役性能。针对小孔内表面的磁力研磨光整加工,按其发展历程对磁力研磨加工技术进行总结,归纳了磁性磨粒研磨、磁针磁力研磨、液... 磁力研磨加工是提高小孔内表面质量的一种重要光整技术,利用该技术能高效提升小孔类零部件在极端环境下的使役性能。针对小孔内表面的磁力研磨光整加工,按其发展历程对磁力研磨加工技术进行总结,归纳了磁性磨粒研磨、磁针磁力研磨、液体磁性磨具研磨、超声辅助磁力研磨和电解磁力复合研磨等加工方法的技术特点,并分析评述了其局限性。对磁力研磨加工过程中材料去除机理进行了研究,材料主要以微量切削与挤压、塑性变形磨损、腐蚀磨损、电化学磨损等方式去除,材料种类不同,去除机理也不同。其中,硬脆性材料主要以脆性断裂、塑性变形和粉末化的形式去除;塑性材料在经历滑擦阶段、耕犁阶段和材料去除阶段后主要以切屑的形式去除。此外,还对磁力研磨加工过程中的材料去除模型进行了研究,对单颗磁性磨粒材料去除模型和“磁力刷”材料去除模型进行了分析讨论。最后,对磁力研磨加工技术今后的研究发展给出了建议并进行了展望。 展开更多
关键词 小孔内表面 磁力研磨加工 材料去除机理 材料去除模型
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基于磨粒三维轨迹的钽酸锂双面研磨均匀性
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作者 薛赛赛 郭晓光 +2 位作者 贾玙璠 高尚 康仁科 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期2081-2090,共10页
为了改善钽酸锂(LiTaO_(3),LT)晶片的材料去除均匀性,提出一种考虑磨粒三维微切削的材料去除均匀性模型。根据钽酸锂晶体脆/塑性去除机理,结合研磨垫表面磨粒的分布特征,运用力平衡方程计算了研磨垫上各磨粒的切入深度与切屑截面积。通... 为了改善钽酸锂(LiTaO_(3),LT)晶片的材料去除均匀性,提出一种考虑磨粒三维微切削的材料去除均匀性模型。根据钽酸锂晶体脆/塑性去除机理,结合研磨垫表面磨粒的分布特征,运用力平衡方程计算了研磨垫上各磨粒的切入深度与切屑截面积。通过运动学分析推导了双面研磨中磨粒运动轨迹方程,建立了考虑磨粒三维微切削的材料去除均匀性模型,并研究了齿圈与太阳轮转速比m、下研磨盘与太阳轮转速比n对材料去除均匀性的影响。最后,开展了钽酸锂晶片固结磨料双面研磨实验,测量了不同转速比m,n下晶片的总厚度变化,验证了模型。实验结果表明:材料去除均匀性受转速比m,n的影响较大,当转速比m,n分别为0.85,1.3时材料去除均匀性最佳,此时晶片的总厚度变化为0.83μm,实验结果与仿真一致。所建模型对改善钽酸锂晶片双面研磨材料的去除均匀性有一定的指导意义。 展开更多
关键词 固结磨料研磨 钽酸锂晶片 磨粒运动轨迹 材料去除均匀性
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永磁交变磁场平面磁粒研磨试验研究
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作者 王荟江 闫宇航 +3 位作者 丁云龙 韩冰 马小刚 陈燕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期159-168,共10页
目的探究永磁交变磁场下平面磁粒研磨质量的影响因素,增强加工区域的磁场变化,使磁性磨粒的加工轨迹多样化,提高研磨效率和研磨效果。方法设计永磁交变磁场取代传统平面磁粒研磨中的恒定磁场源,并采用磁场模拟软件对永磁交变磁场进行仿... 目的探究永磁交变磁场下平面磁粒研磨质量的影响因素,增强加工区域的磁场变化,使磁性磨粒的加工轨迹多样化,提高研磨效率和研磨效果。方法设计永磁交变磁场取代传统平面磁粒研磨中的恒定磁场源,并采用磁场模拟软件对永磁交变磁场进行仿真,对不同状态下磁场的分布进行分析,参考仿真结果选取实验参数;使用产生径向磁场的环形磁铁作为磁场发生源,导磁性良好的纯铁作为导磁骨架,通过磁路的开放和闭合实现磁场的交变;使用步进电机及脉冲发生器调节研磨磁场,进而调节磁极交变频率;通过试验对比不同参数下对SUS304不锈钢的研磨效果,在研磨间隙为1.5mm的条件下,对比不同研磨时间、不同磨粒目数、不同主轴转速对工件表面质量的影响,使用触针式表面粗糙度测量仪和超景深3D电子显微镜检测对比试验前后试件的表面质量并对仿真结果进行验证。结果对比永磁交变磁场不同磁场分布状态仿真图,发现永磁交变磁场研磨区域场强变化显著,场强峰值时磁感应强度较高;磁性磨粒随离心力与永磁交变磁极状态的变化做周期性运动,使研磨轨迹复杂化。在研磨时间为40min、主轴转速为245 r/min、磨粒粒径为60目条件下,SUS304不锈钢板经研磨后,表面粗糙度由原始的0.312μm降至0.060μm。结论永磁交变磁场在提高加工区域磁感应强度的同时,使磁场发生周期性变化进而使磁性磨粒在加工区域做周期性运动,复杂化研磨轨迹促进了磨粒的更新,相比于恒定磁场磁粒研磨工艺,永磁交变磁场提高了研磨效率与研磨效果。 展开更多
关键词 磁粒研磨 磁性磨粒 表面粗糙度 磁感应强度 永磁交变磁场 SUS304
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Er:YAG激光、渗透树脂和微研磨治疗釉质脱矿的效果对比
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作者 曹璇璇 姜丹丹 +2 位作者 仵楠 周政 代海涛 《口腔医学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期496-500,共5页
目的:对比分析Er:YAG激光、渗透树脂和微研磨治疗釉质脱矿的效果。方法:按照纳排标准选取临床上拔除的新鲜前磨牙48颗,建立体外釉质脱矿模型后,将其随机分为4组:A组为对照组,不作任何处理;B组为微研磨组,对样本进行微研磨处理后表面涂... 目的:对比分析Er:YAG激光、渗透树脂和微研磨治疗釉质脱矿的效果。方法:按照纳排标准选取临床上拔除的新鲜前磨牙48颗,建立体外釉质脱矿模型后,将其随机分为4组:A组为对照组,不作任何处理;B组为微研磨组,对样本进行微研磨处理后表面涂氟;C组为渗透树脂组,样本使用渗透树脂处理;D组为Er:YAG激光组,对样本进行激光照射后表面涂氟;处理完毕后4组样本均浸泡于人工唾液中(每日更换1次),21 d后对4组样本进行二次脱矿处理。分别测量各组处理前(t0)、脱矿后(t1)、治疗处理后(t2)以及二次脱矿处理后(t3)釉质表面的显微硬度和粗糙度,分别通过肉眼和扫描电镜观察样本的治疗效果及表面结构。结果:(1)t0与t1时,4组之间牙釉质显微硬度比较无显著性差异(P>0.05);t2、t3时,C组显微硬度值最大,其次为D组、B组,A组最小;除C组与D组外,其余组间比较差异均有显著性意义(P<0.01);t3时,A组显微硬度值低于t1(P<0.01),其余3组高于t1(P<0.01);(2)t0与t1时,各组之间牙釉质表面粗糙度比较无显著性差异(P>0.05);t2、t3时,C组粗糙度值最小,其次为D组、B组,A组最大;各组之间比较差异均有显著性意义(P<0.01);(3)样本肉眼观察仅C组色泽基本正常;(4)扫描电镜观察发现B、C、D组较A组牙釉质表面空隙明显减少,平滑度也有不同程度的改善。结论:渗透树脂在改善脱矿釉质表面的粗糙度方面优于激光照射;在提高显微硬度效果和抗脱矿稳定性方面明显优于微研磨。 展开更多
关键词 釉质脱矿 渗透树脂 微研磨 激光
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