液流悬浮超光滑纳米加工试验

建立了超光滑表面加工的液流悬浮加工系统，并简述了液流悬浮超光滑加工系统及其工作原理。试验实现了光学材料k9玻璃的亚微米去除，并在其表面上获得了纳米级的超光滑表面。试验结果表明，采用液流悬浮加工技术对光学材料进行超光滑加工是一种有效方法。     

高效精密磨粒流挤磨加工技术研究

针对小孔或深孔精密加工时传统加工工具难与加工表面接触、加工表面质量不够好、效率低等问题,采用磨粒流挤磨加工技术以期实现对其进行高效精密加工。本文首先根据金属切削理论,对加工过程中材料的去除方式进行研究;其次,以油道孔为研究对象,对抛光过程中磨料的运动状态进行分析。结果表明,加工过程中存在不同的材料去除方式,它与磨粒压入工件表面的深度有关;其次,工件表面处流体磨料的流速不为零。研究结果解释了磨粒流挤磨加工的实际过程,为该技术奠定了理论基础。     

弹性约束自由磨料研抛加工的材料去除机理

弹性约束自由磨料研抛加工是悬浮液中的磨粒在工具的弹性约束下实现对工件表面的加工方法.建立了反映加工过程影响因素的球形工具加工区域模型,以及类球形和棱锥体磨粒的力学模型,讨论了材料去除机理,分析了加工自由曲面的可行性.利用Al2O3和SiC两种磨料对光学玻璃进行了加工试验,结果表明弹性约束自由磨料加工方法应用于超精密加工是有效的.并验证了对磨粒尺度影响规律的分析.     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除模型

根据砂轮约束磨粒喷射精密光整加工机理分析和参与加工的有效磨粒数建立了两体加工、三体加工以及磨粒喷射加工的材料去除模型.利用平面磨床进行了磨粒喷射精密光整加工实验,实验结果验证了依据机理所建立的材料去除模型,且实验结果和模型吻合很好.     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工有效性实验验证

通过实验验证了砂轮约束磨粒喷射精密光整加工方法的有效性，利用M7120平面磨床对Q235A进行了喷射加工实验，用TALYSURF5轮廓仪测量了加工后的微观几何参数值，用扫描电镜和金相显微镜观察了表面微观形貌和断面金相组织变化。实验结果表明，该加工方法在表面粗糙度得到减小的同时，能明显去除磨削加工过度塑性变形，减少表面层污染和磨削烧伤，改善表面形状精度，实验结果和理论分析吻合，验证了该工艺方法的正确性。     

超声波振动辅助磁力研磨加工研究

根据研磨加工的材料去除模型,分析得到增加研磨压力是提高磁力研磨加工效率的可行手段。通过在单纯磁力研磨工艺中引入超声波振动,增加了研磨粒子的瞬时研磨压力。经实验证明,在超声振动辅助磁力研磨加工中,研磨粒子在水平切削和垂直冲击挤压运动的综合作用下,对工件材料的去除率高且表面质量均匀;加工效率较单纯磁力研磨工艺提高了约50%;工件表面粗糙度Ra可降至0.06 μm左右;电子显微镜观察发现其加工后工件表面形貌较单纯磁力研磨细密均匀;采用X射线干涉仪检测得知,经超声振动辅助磁力研磨加工后的工件材料（SUS304）表层的应力状态已由原始的残余拉应力+320 MPa变为压应力-40 MPa,有效提高了工件的疲劳强度。     

平面抛光机抛光操作问题分析

抛光是敷以细粉的抛光轮在高速运动状态下进行的光整加工，主要目的是提高零件的表面粗造应。平面抛光的通用设备是抛光轮，抛光操作多为手工．本文对平面抛光中的一些不当操作加以分析，并给出安全可靠的操作方法．一、抛光中的不当操作1．对工件施加的压力过大．2．工件所放位置高抛光轮中心太近．3．工件跨越抛光轮中心。4．工件静止不动．二、分析与措施1．由于拍光用于超精加工，工件表面和抛光轮表面都比较光滑，给工件施加的压力较大时，工件与抛光轮将紧密结合为一体．工件随抛光轮转动，使人无法控制，严重时会使工件用出，造成事…     

砂轮三维形貌建模及磨削破碎机理研究

当下在生产磨削工件时,常常需要对其进行砂轮三维形貌建模的研究。大多数工件在磨削过程中,容易产生表面破碎的现象。对此,文章进行了砂轮三维形貌建模及磨削破碎机理的研究。对砂轮三维形貌建模过程进行了分析,获取了磨粒平均间隔距离模型,用于计算磨粒的随机移动量。并以陶瓷作为研究对象,分析了磨削破碎的指标,得出了表面破碎率计算公式。通过实验分析了砂轮速度与磨削力的关系。     

分层去除材料引起的加工变形规律的仿真研究

在现代农业装备与车辆的零部件制造加工过程中,切削加工是最主要的加工方法之一.由于切削加工的适应范围广,且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度,在机械制造工艺中占有重要地位.在切削加工中,去除材料所引起的加工变形是其中存在的突出问题之一,它直接制约研制生产的进度和质量.因此,开展分层去除材料引起的加工变形规律的仿真研究具有重大的现实意义.本文以一种工业常用的铝合金材料为对象,采用有限元法把相关的因素作为仿真过程中的初始条件与边界条件来研究材料去除对加工变形的影响,得到了分层去除材料的过程中,工件变形的规律走势.     

自由磨粒多线切割中微磨粒冲击行为的模拟仿真

半导体和光电产业的飞速发展对作为主流加工方法的自由磨粒多线切割技术提出了更高的要求。在加工过程中存在大量的磨粒冲击行为,基于有限元软件我们研究不同的磨粒形状、尺寸对冲击应力的影响,以期对切割加工技术给予一定的指导。     

柴油液滴撞击倾斜壁面碰撞速度效应数值分析

采用复合水平集和流体体积法并综合考虑传热及接触热阻的作用建立了液滴碰撞倾斜壁面的数值模型,并验证了模型的可靠性。通过分析计算,获得了柴油液滴撞壁动力学形态的变化规律,揭示了液滴撞壁流动破碎机理,探索了液滴前、后铺展系数和铺展速度、总铺展系数以及壁面平均热流密度的碰撞速度效应规律。研究表明:液滴碰撞倾斜壁面射流和飞溅特征仅出现在前铺展边缘,且射流存在颈部破碎和根部破碎;液滴前铺展边缘射流区域内压力梯度是射流形成、发展及其颈部、根部断裂的主要原因;毛细波的作用是射流颈部和根部破碎的关键因素;碰撞速度越大,液滴的前、后铺展系数和铺展速度、总铺展系数以及壁面平均热流密度均越大;随着碰撞速度的增加,液滴撞壁特性的碰撞速度效应逐渐减小。     

污染对滑轴承性能的影响

分析了污染对滑动轴承性能的影响，以及污染物的大小、位置对流体动压力分布与Mises应力场的影响。较大的污染物刺破润滑油膜，而较小的污染物在高压区对流体动压力分布和Mises应力场的影响显著，不可忽略。计算结果很好地解释了发动机轴承过早失效的问题。     

基于霍夫变换的液力变矩器泵轮内部流速提取

液力变矩器传递能量的特性受其内部流场结构的影响,而内部流动特性决定其外部性能.为实现液力变矩器内部流动可视化,并在此基础上实现其内部流动速度的定量测量,提供详细且准确的流场试验测量结果,进一步完善对液力变矩器内部流动机理的研究.基于粒子图像测速（PIV）技术,对液力变矩器泵轮内部流场进行试验研究,在单次曝光下CCD相机采集泵轮径向切面流动图像,记录流场中示踪粒子的运动信息.通过图像处理技术识别流场中粒子运动轨迹的图像特征,以霍夫变换直线检测理论为指导,自动提取泵轮径向切面示踪粒子运动轨迹.由此实现了泵轮内部流动可视化,提高了流速矢量识别与量化计算效率.PIV试验测量结果能够揭示泵轮内部真实的物理流动现象和流场瞬态变化情况,为液力变矩器的性能预测及合理设计提供理论和实践参考依据.     

复杂曲面零件电火花线切割加工技术研究

开发了能实现复杂曲面零件电火花线切割加工的多轴联动加工系统。阐明了系统的运动规律，通过计算机仿真和加工验证了数学模型的正确性。拓宽了电火花线切割加工的工艺范围，解决了复杂曲面零件的加工难题。该方法在模具制造中得到了较好的应用。     

纳米尺度接触过程分子动力学模拟

为研究纳米尺度接触过程力学行为,以刚性半球体接触压入单晶硅表面为分析对象,建立分子动力学模型并求解仿真,得到纳米尺度接触过程中微观接触区域的状态变化和接触作用力变化规律.由于粘附力作用,两表面尚未完全接触时,基体原子发生纳米尺度接触所特有的“突跳”现象.随着接触深度增加,基体原子位错和滑移带相继出现,接触区域的硅材料由初期弹性变形转向后期塑性变形.在脱离接触过程中,基体材料有部分弹性恢复,接触完全脱离时,球面仍粘附着部分硅原子.然后利用原子力显微镜,对应分子动力学模拟时的参数条件和接触过程,进行实验对比分析,实验结果表明:分子动力学模拟不但对纳米尺度接触过程力学行为的分析是可行和有效的,而且可以观察到实验无法反映的微观细节.     

提高拖拉机覆盖件模具曲面加工精度的研究

通过拖拉机覆盖件模具的加工,分析了CAM软件在进行覆盖件模具数控程序设计时,影响曲面加工质量的相关因素;从刀具、加工方法、进退刀方式和切削参数等方面介绍了提高曲面加工精度和采取的改进措施。     

Orthogonal design of experiment and analysis of abrasive water jet cutting on carbon fiber reinforced composites

The carbon fiber reinforced composite is a new type of composite material with an excellent property in strength and elastic modulus and has found extensive applications in aerospace, energy, automotive industry and so on. However, this composite has a strict requirement on processing techniques, for example, brittle damage or delamination often exists in conventional processing techniques. Abrasive water jet machining technology is a new type of green machining technique with distinct advantages such as high-energy and thermal distortion free. The use of abrasive water jet technique to process carbon fiber composite materials has become a popular trend since it can significantly improve the processing accuracy and surface quality of carbon fiber composite materials. However, there are too many parameters that affect the quality of an abrasive water jet machining. At present, few studies are carried out on the parameter optimization of such a machining process. This leads to the unstable quality of surface processing. In this paper, orthogonal design of experiment and regression analysis were employed to establish the empirical model between cutting surface roughness and machining process parameters. Then a verified model was used to optimize the machining process parameters for abrasive water jet cutting carbon fiber.