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陶瓷基复合材料超声振动辅助加工技术研究现状
1
作者 韩蕾 史振宇 +3 位作者 袭建人 杨晓涛 张成鹏 王继来 《工具技术》 北大核心 2024年第3期3-20,共18页
陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深... 陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深小孔、薄壁和复杂型面加工等领域应用日益广泛,并形成了特有的行业体系,是精密、超精密制造领域发展的重要方向。针对近年来陶瓷基复合材料的超声振动辅助加工技术的发展状况,概述了陶瓷基复合材料和超声振动系统的研究现状,系统介绍了陶瓷基复合材料加工领域超声振动辅助磨削、钻削以及旋转超声加工和微细超声加工的应用和研究现状,并对超声振动辅助加工技术的应用趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 超声振动加工 陶瓷基复合材料 超声振动系统 超声振动辅助磨削 旋转超声加工
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超声振动在矿山煤岩致裂中的研究进展与展望 被引量：1
2
作者 王旭锋 牛志军 +4 位作者 张磊 李翔宇 王纪尧 常泽超 陈旭阳 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期232-243,共12页
为了推动超声振动致裂煤岩体技术的发展,提高矿山煤层气增产及硬岩掘进的效率,回顾了超声波技术的发展历程,综述了超声振动在致裂煤岩体方面的应用现状与研究进展,明确了超声振动在煤岩致裂领域存在的关键阻碍性技术难题及发展趋势。(1... 为了推动超声振动致裂煤岩体技术的发展,提高矿山煤层气增产及硬岩掘进的效率,回顾了超声波技术的发展历程,综述了超声振动在致裂煤岩体方面的应用现状与研究进展,明确了超声振动在煤岩致裂领域存在的关键阻碍性技术难题及发展趋势。(1)总结了传统技术在矿山煤层气增产和硬岩掘进领域存在的技术问题,介绍了超声波技术的独特优势及应用领域,阐述了超声波发生器和超声波换能器的发展阶段及相应性能;(2)归结了超声振动煤层气促解增渗装置及流程,分析了超声振动煤层气促解增产现状,阐明了超声空化效应、机械振动效应、热效应作用下煤层气降压、加速、位能及动能增加进而促进其解吸增渗的机制;(3)归纳了超声振动破岩装置及流程,阐述了超声振动破碎硬岩的进展,揭示了超声振动产生的机械振动效应与热效应作用下疲劳损伤、微裂纹亚临界扩展、矿物颗粒不均匀热膨胀或矿物相变、岩石物理力学特性劣化导致硬岩破碎的内在机理;(4)针对超声波发生器、换能器及超声振动在矿山致裂煤岩体中的局限度,对未来超声振动致裂煤岩体在现场高效应用的研究重点提出了4点建议:高性能防爆型超声波发生器和换能器的研发,超声振动促解增渗机理的深入分析及管线技术框架设计,多功能及多场耦合室内超声振动致裂煤岩体设备研制与试验,井下抗干扰超声振动设备的研发应用。 展开更多
关键词 采矿工程 超声作用装置 超声振动 煤层气增渗 硬岩破碎
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超声振动切削对残余应力影响的数值分析
3
作者 王亮 罗文翠 +1 位作者 郭文静 牛玉艳 《工具技术》 北大核心 2024年第3期97-101,共5页
利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维... 利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维Y向振动时,振动频率越小,残余压应力和压应力区深度越大,振动幅度越大,残余压应力越大,压应力区深度越大;二维振动通过极差分析确定A_(1)B_(1)C_(3)为最佳组合,振动参数对残余应力的影响由大到小依次为A_(y)>(F_(x),F_(y))>A_(x)。结果证明,超声振动切削可以增大工件表层残余应力,改善工件的耐磨性和疲劳强度。 展开更多
关键词 AdvantEdge FEM 超声振动 残余应力 极差分析 压应力区深度
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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
4
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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钴铬钼合金超声振动辅助抛光力与表面质量的探究
5
作者 于保军 吴爽 +2 位作者 辛成磊 贾茹 谷岩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期497-503,共7页
针对钴铬钼合金的难加工性,采用超声振动辅助抛光的加工方法改善其加工效果。根据超声振动装置的运动特性,分析了单磨粒运动速度、单磨粒与工件接触轨迹坐标和单磨粒受力,建立了抛光系统的抛光力预测模型,讨论了主轴转速、进给速度和抛... 针对钴铬钼合金的难加工性,采用超声振动辅助抛光的加工方法改善其加工效果。根据超声振动装置的运动特性,分析了单磨粒运动速度、单磨粒与工件接触轨迹坐标和单磨粒受力,建立了抛光系统的抛光力预测模型,讨论了主轴转速、进给速度和抛光深度对钴铬钼合金表面质量的影响并用实验验证了预测模型的合理性。结果表明:抛光力预测模型和实验的变化趋势一致,抛光力随着主轴转速和抛光深度的增大而增大,随着进给速度的增大而减小。本研究将为超声振动辅助抛光工艺提供理论基础。 展开更多
关键词 超声振动辅助抛光 钴铬钼合金 抛光力 表面质量
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超声振动超精密车削Ti6Al4V的表面质量研究
6
作者 李东炜 梁忠伟 孔早慧 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期57-61,共5页
为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切... 为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切削力、表面粗糙度为评价指标。采用Zygo的Nexview 8050三维光学表面轮廓仪测量表面粗糙度;采用Kistler 9256B三相测力仪测量主切削力、进给抗力、切深抗力;采用日立TM3000扫描电镜对切屑进行观察。结果表明:切削速度对表面粗糙度和切削力的影响最大,切削深度和刀具振幅影响次之,进给速度对表面粗糙度和切削力均无显著影响;提高刀具振幅从总体趋势上可以降低切削力和表面粗糙度;随着切削速度的提高,即使切削速度远低于传统公式中计算出来的临界切削速度,切屑也会从平整带状变为两侧呈规律性锯齿状的带状,进而成为散裂状并且中间出现裂纹的切屑,在刀具振幅下降的过程中,以上现象更为明显。 展开更多
关键词 超声振动辅助车削 正交试验 切屑
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超声振动辅助磨削CFRP复合材料薄管撕裂损伤研究
7
作者 康仁科 陆冰伟 +4 位作者 陈凯良 李晟超 戴晶滨 董志刚 鲍岩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期524-533,540,共11页
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)薄管超声振动辅助磨削过程中存在撕裂损伤且形成原因不明确的问题,通过对M55J和T300复合材料薄管开展超声振动辅助磨削试验,探究了超声振幅、进给量及主轴转速对磨削力和撕裂尺寸的影响规律,通过对磨削过... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)薄管超声振动辅助磨削过程中存在撕裂损伤且形成原因不明确的问题,通过对M55J和T300复合材料薄管开展超声振动辅助磨削试验,探究了超声振幅、进给量及主轴转速对磨削力和撕裂尺寸的影响规律,通过对磨削过程的受力分析和对最大未变形切屑厚度的计算,分析了撕裂位置的形成原因和撕裂尺寸的变化规律。结果表明:磨削力随超声振幅的增大而减小,随进给量的增大而增大,与主轴转速的关联性较小;撕裂易出现于CFRP薄管内壁,其长度与高度随超声振幅的增大而减小,随进给量的增大而增大,随主轴转速的增大而减小。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 薄管 超声振动辅助磨削 磨削力 撕裂
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三维超声振动辅助铣磨氧化锆陶瓷的试验研究
8
作者 沈剑云 林少龙 +2 位作者 程家威 吴贤 朱来发 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期27-34,共8页
分析了三维超声振动辅助铣磨(Ultrasonic Vibration Assisted Grinding,UAG)中单颗磨粒的运动学,采用自主搭建的三维超声振动辅助铣磨加工系统,对氧化锆陶瓷进行超声振动辅助铣磨加工试验.在不同超声辅助条件下,对比铣磨氧化锆陶瓷的法... 分析了三维超声振动辅助铣磨(Ultrasonic Vibration Assisted Grinding,UAG)中单颗磨粒的运动学,采用自主搭建的三维超声振动辅助铣磨加工系统,对氧化锆陶瓷进行超声振动辅助铣磨加工试验.在不同超声辅助条件下,对比铣磨氧化锆陶瓷的法向铣磨力、表面粗糙度和工件表面形貌,研究不同加工参数对三维UAG加工过程的影响规律以及三维超声对铣磨过程的影响.研究结果表明,铣磨氧化锆陶瓷时,法向铣磨力随超声辅助加工维度的增加而减小,三维UAG加工可有效降低其铣磨负荷,且加工参数对法向铣磨力降低幅度的影响最小;法向铣磨力降低幅度随进给速度与切削深度的增大而减小,随主轴转速的增大而增大.氧化锆陶瓷工件的表面粗糙度随超声辅助加工维度的增加而降低,表面形貌逐渐呈现更多的塑性划痕,加工参数对三维UAG加工表面粗糙度的影响最小.由此可见,三维UAG加工中,单颗磨粒切削轨迹长度的增大有利于其切削厚度减小,从而降低铣磨力并改善加工表面质量. 展开更多
关键词 超声振动辅助铣磨 氧化锆陶瓷 铣磨力 表面粗糙度
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大尺寸三维超声振动系统的智能优化设计
9
作者 林基艳 孙姣夏 林书玉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期181-194,共14页
对大尺寸三维超声换能器系统的耦合振动进行有效控制,优化系统的性能,一直都是功率超声领域亟待解决的难题.研究发现,一些声子晶体槽、孔结构可以对大尺寸换能器系统的横向振动进行抑制,提高系统振幅分布均匀度,且可以通过改变声子晶体... 对大尺寸三维超声换能器系统的耦合振动进行有效控制,优化系统的性能,一直都是功率超声领域亟待解决的难题.研究发现,一些声子晶体槽、孔结构可以对大尺寸换能器系统的横向振动进行抑制,提高系统振幅分布均匀度,且可以通过改变声子晶体结构的配置参数人为地实现对大尺寸三维超声振动系统性能的调控.但过多的设计参数必然会增加系统设计的复杂度,且目前大尺寸三维超声换能器系统的优化设计依赖于经验试错法,设计效率和成功率较低,性能也无法保证.研究引入同质位错、点缺陷结构对大尺寸三维超声振动系统进行优化设计,并利用数据分析技术评价了同质位错、点缺陷结构的配置对系统辐射面的纵向位移振幅、振幅分布均匀度、辐射声功率、工作带宽等的影响规律,建立了同质位错结构、近周期缺陷结构的结构参数——大尺寸超声换能器系统性能的预测模型,实现了对大尺寸功率超声换能器系统的智能设计,提高了设计效率和成功率,降低了设计成本. 展开更多
关键词 耦合振动 大尺寸三维超声振动系统 同质位错 点缺陷 智能化设计
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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
10
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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超声振动辅助抛光氮化镓分子动力学仿真分析
11
作者 夏广 朱睿 +3 位作者 王子睿 成锋 赵栋 王永光 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第3期986-993,共8页
为了揭示超声振动辅助抛光(ultrasonic vibration-assisted polishing,UVAP)氮化镓(GaN)的微观机理,为优化超声参数实现GaN材料高效去除和改善表面质量提供指导意见。采用分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟方法研究了超声振动条件... 为了揭示超声振动辅助抛光(ultrasonic vibration-assisted polishing,UVAP)氮化镓(GaN)的微观机理,为优化超声参数实现GaN材料高效去除和改善表面质量提供指导意见。采用分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟方法研究了超声振动条件下单个磨粒在氮化镓(GaN)材料表面的划擦行为,并分析了超声振动周期和幅值对GaN材料去除行为的影响。结果表明,随UVAP振动周期的增大,平均切向力不断减小,平均法向力先增大后减小,损伤层厚度先降低后逐渐趋于平缓。振动周期为40 ps时,去除原子数量为常规抛光的5.6倍,同时损伤层深度仅为15.85。而随着UVAP振幅的增加,平均切向力先减小后增大,平均法向力不断减小,划痕宽度和损伤层深度非线性增大。在振幅为8时,损伤层深度与常规抛光基本保持一致,且去除原子数量相比常规抛光提升了4.6倍。UVAP较常规抛光能够降低平均磨削力,增大划痕宽度,提升去除原子数量,具有优异的抛光效果。UVAP振动周期和振幅的增大均会增加划痕底部的位错类型。此外,位错总长度的大小主要受振幅的影响,而与振动周期基本无关。通过调控UVAP振动周期和振幅分别为40 ps和8,能够保证较好的表面质量和较高的材料去除效率。 展开更多
关键词 分子动力学 氮化镓抛光 超声振动 材料去除 位错 亚表层损伤
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基于灰色关联分析方法和熵权法的纵扭超声振动螺旋磨削制孔工艺参数优化
12
作者 林佳杰 魏昕 杨宇辉 《工具技术》 北大核心 2024年第1期38-42,共5页
为优化纵扭超声振动辅助螺旋磨削制孔工艺参数和提高加工性能,以氧化锆陶瓷为研究对象,选取螺距、螺旋进给速度、主轴转速和超声振幅为工艺参数,设计了四因素三水平正交试验,并测量其磨削力、孔壁表面粗糙度和孔底表面粗糙度;借助灰色... 为优化纵扭超声振动辅助螺旋磨削制孔工艺参数和提高加工性能,以氧化锆陶瓷为研究对象,选取螺距、螺旋进给速度、主轴转速和超声振幅为工艺参数,设计了四因素三水平正交试验,并测量其磨削力、孔壁表面粗糙度和孔底表面粗糙度;借助灰色关联分析方法和熵权法得到最优工艺参数为螺距3.5μm,螺旋进给速度875mm/min,主轴转速20000r/min,超声振幅6μm;螺距、超声振幅、主轴转速、螺旋进给速度对灰色关联度的影响程度依次降低。建立了灰色关联度、目标参数与工艺参数的经验预测模型,得到最优工艺参数为螺距3.0μm,螺旋进给速度875mm/min,主轴转速22000r/min,超声振幅6μm;孔壁和孔底的表面粗糙度分别为0.12789μm和0.38137μm,磨削力为9.482N,且关联度略优于正交试验最大关联度。 展开更多
关键词 纵扭超声振动 螺旋磨削 孔加工 灰色关联分析
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碳纤维复合材料纵扭超声振动辅助钻孔仿真研究
13
作者 金杨杨 林锋 王华敏 《工具技术》 北大核心 2024年第1期114-117,共4页
针对碳纤维复合材料(CFRP)钻孔易发生缺陷、孔的质量难保证和效率低等问题,基于Hashin准则和PUCK准则构建碳纤维复合材料本构模型子程序,建立CFRP纵扭超声振动辅助钻孔三维实体有限元模型。与普通钻孔过程的轴向力变化情况进行对比,分... 针对碳纤维复合材料(CFRP)钻孔易发生缺陷、孔的质量难保证和效率低等问题,基于Hashin准则和PUCK准则构建碳纤维复合材料本构模型子程序,建立CFRP纵扭超声振动辅助钻孔三维实体有限元模型。与普通钻孔过程的轴向力变化情况进行对比,分析主轴转速、进给速度、频率、振幅、纤维铺层角度和钻头顶角对轴向力的影响。结果表明:轴向力随进给速度、频率和钻头顶角的增大而增大,随主轴转速增大而减小,随振幅增大先减小后增大,随纤维铺层角度增大先增大后减小。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 纵扭超声振动钻削 有限元仿真 轴向力
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超声振动在旋振筛筛分中堵孔的研究
14
作者 沈国浪 徐祖权 +2 位作者 董枫 张宇震 陈功 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第2期409-415,共7页
为了降低筛分过程中筛面堵孔对筛分效率的影响,基于离散元法对旋振筛的筛分过程进行模拟。首先,建立三维模型,研究颗粒形状、振动频率、振动幅值对筛面堵孔的影响,通过绘制不同参数与堵孔率以及透筛率之间的关系图,分析并确定最佳参数;... 为了降低筛分过程中筛面堵孔对筛分效率的影响,基于离散元法对旋振筛的筛分过程进行模拟。首先,建立三维模型,研究颗粒形状、振动频率、振动幅值对筛面堵孔的影响,通过绘制不同参数与堵孔率以及透筛率之间的关系图,分析并确定最佳参数;其次,在此基础上加入超声振动进行实验,实验表明,超声波能够清除堵塞在筛孔中的颗粒,在保证较高透筛率的同时有效地改善了筛面堵孔情况;最后,结合仿真数据与实验验证得到筛面堵孔改善的最佳组合参数。结果表明:当颗粒形状为球体、振动频率为12 Hz、振幅为2.5 mm时,效果最佳,堵孔率低且保证了较高的透筛率,超声振动加入后有效地降低了筛孔的堵孔率,改善了筛面的堵孔情况。 展开更多
关键词 旋振筛 堵孔率 透筛率 超声振动 离散单元法
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SiCp/Al复合材料在常规与超声振动辅助条件的切削过程和表面形成的有限元分析
15
作者 马国红 张加力 +2 位作者 闫帆 施訸曦 刘莉 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期51-56,共6页
SiCp/Al复合材料是一种典型的难加工的材料,由于其基体中颗粒增强导致常规切削中加工质量差、切削阻力高、加工损伤高,机械加工性差,常规切削已不能满足加工要求。通过切削仿真,对比分析常规与超声振动辅助切削条件下复合材料的切削过程... SiCp/Al复合材料是一种典型的难加工的材料,由于其基体中颗粒增强导致常规切削中加工质量差、切削阻力高、加工损伤高,机械加工性差,常规切削已不能满足加工要求。通过切削仿真,对比分析常规与超声振动辅助切削条件下复合材料的切削过程、SiC颗粒的损伤特性、工件的表面形貌与亚表面损伤。结果表明,相比于常规切削,超声振动辅助切削可以提高复合材料的表面完整性,减少复合材料的亚表面损伤,并且能够提高工件的表面质量。 展开更多
关键词 SICP/AL复合材料 有限元模拟 超声振动辅助切削 切削机理 表面质量
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电极超声振动复合电火花加工系统的设计
16
作者 耿海珍 崔学良 《机械制造》 2024年第2期72-75,80,共5页
设计了一种电极超声振动复合电火花加工系统,主要由可编程序控制器、Z向升降机构、超声振动装置、工具电极、伺服电机等组成,能够完成工具电极的Z向平动量控制和多角度调节,从而实现工件的五面加工,可以加工尺寸较大且结构复杂的零件。... 设计了一种电极超声振动复合电火花加工系统,主要由可编程序控制器、Z向升降机构、超声振动装置、工具电极、伺服电机等组成,能够完成工具电极的Z向平动量控制和多角度调节,从而实现工件的五面加工,可以加工尺寸较大且结构复杂的零件。介绍了电极超声振动复合电火花加工系统的结构,分析了工作原理。这一系统加工稳定,应用这一系统后,零件的加工精度和效率明显提高。 展开更多
关键词 电火花加工 电极 超声振动 设计
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钛合金高压冷却超声振动辅助切削加工实验
17
作者 宋佳佳 钟旭佳 《机械管理开发》 2024年第4期40-41,44,共3页
为了优化钛合金加工性能,设置高压冷却装置提升钛合金切削质量.设置了合适的切削参数取值区间,将其与常规切削方法进行对比,判断温度、刀具表面磨损程度改变情况.研究结果表明,采用超声振动切削方式时,刀具会跟工件发生分离,形成了更高... 为了优化钛合金加工性能,设置高压冷却装置提升钛合金切削质量.设置了合适的切削参数取值区间,将其与常规切削方法进行对比,判断温度、刀具表面磨损程度改变情况.研究结果表明,采用超声振动切削方式时,刀具会跟工件发生分离,形成了更高压力的切削液,优化切削区冷却液流量与速度来达到更高换热速率,引起切削温度的持续降低.采用常规切削模式时形成了规则分布的沟槽,采用超声振动切削模式时则产生具有周期变化特征的织构,观察到大量的凹坑、凸起点以及部分"脊"状的形态.该研究有助于提高高压冷却超声振动辅助切削效率,为后续的加工参数优化奠定理论基础. 展开更多
关键词 钛合金 超声振动切削 高压冷却 刀具寿命 表面质量
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碳化硅陶瓷超声振动运动轨迹以及磨削力建模
18
作者 谢家富 《建模与仿真》 2024年第1期737-747,共11页
为了研究在磨削过程中超声振动对于加工的影响,现对单颗磨粒运动轨迹进行了数学理论模型以及仿真,并且在单颗粒运动学仿真的基础上,建立了超声振动磨削碳化硅的力学模型,结果表明:随着超声振动的加入,单位时间内磨粒运动轨迹长度也随之... 为了研究在磨削过程中超声振动对于加工的影响,现对单颗磨粒运动轨迹进行了数学理论模型以及仿真,并且在单颗粒运动学仿真的基础上,建立了超声振动磨削碳化硅的力学模型,结果表明:随着超声振动的加入,单位时间内磨粒运动轨迹长度也随之增加;在所选工艺参数范围内,高砂轮转速以及高超声振动频率能有效降低磨削力,小进给速度和小磨削切深度也能有效降低磨削力,加入了超声振动之后,磨削力下降幅度最高达到21.1%。 展开更多
关键词 超声振动 碳化硅陶瓷 磨粒运动轨迹 磨削力建模
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超声振动辅助切削三维SiCp/Al复合材料温度仿真研究 被引量：2
19
作者 林洁琼 闫东 +2 位作者 卢明明 李家成 高鑫 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第1期36-43,共8页
铝基碳化硅(SiCp/Al)复合材料由于优异的性能在航空航天、汽车生产等领域中得到了广泛的应用。为了深入了解超声振动辅助车削SiCp/Al的切削机理,使用有限元仿真软件ABAQUS建立了超声振动辅助车削SiCp/Al的三维仿真模型,并分别对颗粒、... 铝基碳化硅(SiCp/Al)复合材料由于优异的性能在航空航天、汽车生产等领域中得到了广泛的应用。为了深入了解超声振动辅助车削SiCp/Al的切削机理,使用有限元仿真软件ABAQUS建立了超声振动辅助车削SiCp/Al的三维仿真模型,并分别对颗粒、基体及内聚力模型进行定义。针对所建立的三维模型仿真分别分析了不同切削速度、切削深度、刀具振幅以及刀具振动频率的SiCp/Al切削温度。从仿真结果可以看出:超声振动辅助切削SiCp/Al时,SiC颗粒的温度普遍比Al基体的温度要低,切削过程中工件的温度与切削速度、切削深度和刀具的振幅成正比,但是随着刀具振动频率的增加温度反而会降低,另外在剪切带的切削温度最高。 展开更多
关键词 超声振动辅助车削 铝基碳化硅 切削温度 剪切带 三维仿真模型
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高体分铝基碳化硅超声振动钻削的内孔表面质量试验研究 被引量：1
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作者 马利杰 屈海涛 +3 位作者 马尊严 逄明华 冯启高 王占奎 《工具技术》 北大核心 2023年第2期33-38,共6页
针对高体分铝基碳化硅精密钻削加工技术难题,利用普通超声振动钻削(UVD)和超声振动啄式钻削(UVPD)两种工艺,通过均匀试验设计,对高体分铝基碳化硅套料钻削的内孔表面质量的变化规律及产生原因进行了深入的直观分析和回归分析。结果表明... 针对高体分铝基碳化硅精密钻削加工技术难题,利用普通超声振动钻削(UVD)和超声振动啄式钻削(UVPD)两种工艺,通过均匀试验设计,对高体分铝基碳化硅套料钻削的内孔表面质量的变化规律及产生原因进行了深入的直观分析和回归分析。结果表明:高体分铝基碳化硅套料钻削时,内孔表面缺陷表现为SiC颗粒拔出、SiC颗粒破裂、Al基体塑性变形三种形式;采用UVD能够获得比普通钻削更好的内孔质量,而采用UVPD的表面粗糙度可比UVD降低20%以上,各工艺条件下表面缺陷特征的差异是导致内孔质量变化的根本原因;无论UVD还是UVPD,超声振幅和进给速度都是影响内孔质量的重要因素,增大超声振幅或降低进给速度都有利于提高内孔质量。 展开更多
关键词 高体分铝基碳化硅 超声振动钻削 内孔表面质量 均匀试验设计
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