超声振动辅助磨削加工技术及装备研究的现状与展望 被引量：21

1

作者 丁文锋 曹洋 +1 位作者 赵彪 徐九华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期244-269,共26页

超声振动辅助磨削加工技术通过在传统磨削加工基础上叠加高频微幅超声振动,可以减小磨削力,降低磨削温度,提高材料去除率,改善工件表面质量,在航空航天、高档机床、高速列车、能源动力等高端装备高效高品质制造方面具有显著优势和广阔... 超声振动辅助磨削加工技术通过在传统磨削加工基础上叠加高频微幅超声振动,可以减小磨削力,降低磨削温度,提高材料去除率,改善工件表面质量,在航空航天、高档机床、高速列车、能源动力等高端装备高效高品质制造方面具有显著优势和广阔应用前景。现阶段,国内外已经开展了众多超声振动辅助磨削加工技术及装备的研究工作,相关成果已在多种难加工材料关键部件加工中得到工程应用。在概述超声振动辅助磨削加工技术的基本原理、加工优势、主要分类和发展趋势的基础上,系统总结了国内外学者在超声振动辅助磨削装备及设计方法、材料去除机制和表面形成机制方面的研究成果,并对超声振动辅助磨削加工技术未来发展趋势和重要研究问题进行了展望。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 超声装置 材料去除机制 表面形成机制

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超声振动辅助铣磨加工对CFRP切削力和表面质量的影响 被引量：13

2

作者 胡安东 陈燕 +2 位作者 傅玉灿 徐九华 刘思齐 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期788-796,共9页

为研究超声振动辅助铣磨加工对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削力和表面质量的影响,建立了超声振动辅助铣磨加工的切削力模型,进行了磨粒运动轨迹、刀具锋利化效果及单颗磨粒切厚的理论分析及试验验证。结果表明:超声振动辅助铣磨... 为研究超声振动辅助铣磨加工对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削力和表面质量的影响,建立了超声振动辅助铣磨加工的切削力模型,进行了磨粒运动轨迹、刀具锋利化效果及单颗磨粒切厚的理论分析及试验验证。结果表明:超声振动辅助铣磨加工与传统铣磨加工相比切削力更小、加工质量更好。当每齿进给量从4μm/z增加到8μm/z时,超声振动辅助铣磨加工的切削力增加了44.7%,小于传统铣磨加工的84.9%;同样,当切深从200μm增加到400μm时,超声振动辅助铣磨加工的切削力增加了187.8%,小于传统铣磨加工的209%;在相同加工参数下,超声振动辅助铣磨加工的工件表面与传统铣磨加工相比,树脂涂覆、表面凹坑和纤维拔出量明显减少。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 超声振动辅助铣磨加工 切削力模型 磨粒运动轨迹 刀具锋利化效果

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颗粒增强钛基复材轴向超声振动辅助磨削试验研究 被引量：2

3

作者 吴帮福 丁文锋 曹洋 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第11期96-102,共7页

针对颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)磨削加工过程中磨削温度高、表面质量差、加工效率低及砂轮使用寿命短等问题,在传统磨削加工的基础上引入了超声复合加工技术。开展了普通磨削和超声磨削PTMCs材料对比试验,研究了磨削工艺参数对磨削力... 针对颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)磨削加工过程中磨削温度高、表面质量差、加工效率低及砂轮使用寿命短等问题,在传统磨削加工的基础上引入了超声复合加工技术。开展了普通磨削和超声磨削PTMCs材料对比试验,研究了磨削工艺参数对磨削力、表面粗糙度以及显微硬度的影响规律,并深入地分析了超声振动的影响机制。结果表明,超声振动可显著地降低磨削力,法向磨削力降低了11.7%~20.1%,切向磨削力降低了9%~19%。随着材料去除率的增大,加工表面质量逐渐变差,但超声磨削表面粗糙度小于普通磨削,主要是与超声振动改变了砂轮的自锐性能和磨粒运动轨迹有关。此外,由于超声振动降低了磨削力和磨削温度,因此使得超声磨削在一定程度上可抑制磨削烧伤,降低加工表面显微硬度,改善加工表面裂纹缺陷。 展开更多

关键词 颗粒增强钛基复合材料 超声磨削 最大未变形切屑厚度 磨削力 表面粗糙度

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轴向超声振动辅助磨削的磨削力研究 被引量：12

4

作者 何玉辉 周群 郎献军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期170-176,共7页

假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,推导了切削变形力的计算表达式;根据磨粒与工件的相对运动,探讨了超声振动对摩擦力的影响,分析了超声磨削时磨粒在砂轮切线方向上的摩擦力变化规律。综合切削变形力和摩擦力的理论分析,建立了轴向超声... 假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,推导了切削变形力的计算表达式;根据磨粒与工件的相对运动,探讨了超声振动对摩擦力的影响,分析了超声磨削时磨粒在砂轮切线方向上的摩擦力变化规律。综合切削变形力和摩擦力的理论分析,建立了轴向超声振动辅助磨削中磨削力的预测模型。对比实验的研究结果表明:由实验得到的磨削参数和振动参数对磨削力的影响规律与理论分析相一致,且仿真计算结果与实验测量结果的变化规律一致,从而验证了磨削力模型的可行性。 展开更多

关键词 未变形磨屑厚度 瑞利分布 超声振动辅助磨削 磨削力

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微晶材质自由曲面反射镜精密超声铣磨加工技术 被引量：12

5

作者 徐领娣 房安利 +2 位作者 于建海 张继友 李昂 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2564-2570,共7页

自由曲面光学元件与球面和非球面光学元件相比能够提供更高的光学设计自由度,应用于成像光学系统有利于简化系统结构和改善系统质量,在新一代空间光学遥感领域具有广阔的应用前景。为了满足离轴反射式自由曲面空间光学遥感系统的快速、... 自由曲面光学元件与球面和非球面光学元件相比能够提供更高的光学设计自由度,应用于成像光学系统有利于简化系统结构和改善系统质量,在新一代空间光学遥感领域具有广阔的应用前景。为了满足离轴反射式自由曲面空间光学遥感系统的快速、高精度研制需求,本文瞄准微晶材质、复杂连续曲面类自由曲面反射镜超声铣磨加工表面粗糙度和亚表面质量的提升目标,开展了主轴转速、切削深度、进给量等主要工艺参数的优化实验和研究,完成了300 mm口径自由曲面反射镜的建模分析和超声铣磨加工,最终铣磨加工表面的面形精度达8.89μm PV,亚表面损伤层深度低于18μm,实现了自由曲面光学反射镜的高精度、低损伤铣磨加工,能够有效降低后续研抛加工的材料去除总量,缩短整个加工周期。 展开更多

关键词 光学加工 自由曲面 超声铣磨 工艺参数优化 表面粗糙度 微晶

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超声振动辅助磨削牙科氧化锆陶瓷切削力预测模型研究 被引量：10

6

作者 肖行志 郑侃 廖文和 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期140-145,共6页

通过单因素实验设计,开展了牙科氧化锆陶瓷的超声振动辅助磨削实验,分别建立了超声振动辅助磨削加工切削力指数预测模型、BP神经网络预测模型以及理论预测模型。通过验证实验对比分析了三种模型的预测精度,并阐明了误差产生的原因。结... 通过单因素实验设计,开展了牙科氧化锆陶瓷的超声振动辅助磨削实验,分别建立了超声振动辅助磨削加工切削力指数预测模型、BP神经网络预测模型以及理论预测模型。通过验证实验对比分析了三种模型的预测精度,并阐明了误差产生的原因。结果表明,基于BP神经网络的切削力预测模型相对于指数和理论模型具有较高的预测精度,其平均相对误差仅为9.60%,理论模型因未能考虑材料的塑性流动去除,导致预测精度较低。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 牙科氧化锆陶瓷 切削力预测 指数模型 BP神经网络 理论模型

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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 被引量：2

7

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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2.5D-C/SiC复合材料超声振动辅助磨削力研究

8

作者 李德震 王书海 +3 位作者 郑凯文 陈晗 田川川 周云光 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第7期128-131,共4页

为探究2.5D-C/SiC复合材料超声振动辅助磨削去除机理和磨削力影响规律,首先通过试验分析了2.5D-C/SiC复合材料基体、纬向纤维、经向纤维和钉扎部分的去除机理;然后通过正交试验分析了磨削工艺参数(主轴转速n s、进给速度v_(w)、磨削深度... 为探究2.5D-C/SiC复合材料超声振动辅助磨削去除机理和磨削力影响规律,首先通过试验分析了2.5D-C/SiC复合材料基体、纬向纤维、经向纤维和钉扎部分的去除机理;然后通过正交试验分析了磨削工艺参数(主轴转速n s、进给速度v_(w)、磨削深度a_(p)和超声振幅A)对法向和切向磨削力的影响主次;最后通过单因素试验分析了磨削工艺参数对法向和切向磨削力的影响规律。试验结果表明,材料的去除是基体碎裂、纤维断裂、纤维拨出、界面脱粘等因素的综合作用;法向磨削力的影响主次为:a_(p)>v_(w)>n_(s)>A;切向磨削力的影响主次为:v_(w)>a_(p)>n_(s)>A;磨削力与n_(s)和A成反比,与a_(p)和v_(w)成正比。 展开更多

关键词 磨削 超声振动辅助磨削 磨削力 磨削力影响规律 2.5D-C/SiC复合材料

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超声振动辅助磨削GCr15轴承钢的表面残余应力 被引量：7

9

作者 栗育琴 肖罡 李涛 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期50-52,共3页

对GCr15轴承钢进行了超声振动辅助磨削和未施加超声振动的普通磨削,测试了磨削表面的残余应力,研究了超声振动以及进给深度(5~30μm)和砂轮线速度(2~12m·s-1)对表面残余应力的影响。结果表明:两种方式磨削后的表面均形成了残余压应... 对GCr15轴承钢进行了超声振动辅助磨削和未施加超声振动的普通磨削,测试了磨削表面的残余应力,研究了超声振动以及进给深度(5~30μm)和砂轮线速度(2~12m·s-1)对表面残余应力的影响。结果表明:两种方式磨削后的表面均形成了残余压应力,且超声振动辅助磨削的表面残余压应力较大;随着进给深度的增大或砂轮线速度的减小,两种方式磨削加工后的表面残余压应力总体上均呈增大趋势;随着砂轮线速度的增大,施加超声振动前后表面残余压应力的差值减小,说明超声振动对表面残余压应力的提高作用减弱。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 GCR15轴承钢 残余应力

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三维超声振动辅助铣磨氧化锆陶瓷的试验研究

10

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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超声振动辅助磨削完全烧结氧化锆陶瓷牙冠的实验研究 被引量：6

11

作者 郑侃 肖行志 廖文和 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期32-36,47,共6页

针对现有全锆牙在制作过程中存在二次烧结、收缩精度难以控制等问题,提出了采用超声振动辅助磨削完全烧结氧化锆陶瓷牙冠的方法。从理论分析的角度对其运动学特性进行了研究,并通过超声振动辅助磨削和普通金刚石磨削实验,对该方法的可... 针对现有全锆牙在制作过程中存在二次烧结、收缩精度难以控制等问题,提出了采用超声振动辅助磨削完全烧结氧化锆陶瓷牙冠的方法。从理论分析的角度对其运动学特性进行了研究,并通过超声振动辅助磨削和普通金刚石磨削实验,对该方法的可行性进行了分析。结合牙冠的加工特点,重点研究了主轴转速对材料去除率、表面粗糙度以及最大边缘碎裂的影响规律。实验结果表明,超声振动辅助磨削不仅能提升材料的去除率,有效抑制出口边缘碎裂,同时降低了工件表面的粗糙度,是实现完全烧结氧化锆陶瓷牙冠高效低损伤加工的新方法。 展开更多

关键词 完全烧结氧化锆陶瓷 牙冠 超声振动辅助磨削 金刚石磨削 材料去除率 表面粗糙度 边缘碎裂

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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

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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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一维斜向超声振动辅助磨削滚动轴承钢工艺及试验研究 被引量：5

13

作者 王艳 王帅 +1 位作者 刘建国 李德蔺 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1021-1028,共8页

针对目前只有一维轴向、一维切向等振动方向不变的一维超声振动辅助磨削的情况,首次提出了一维斜向超声振动辅助磨削工艺方法。利用MATLAB对一维斜向超声振动辅助磨削磨粒的运动轨迹进行了模拟分析。建立了超声振动试验系统的动力学模... 针对目前只有一维轴向、一维切向等振动方向不变的一维超声振动辅助磨削的情况,首次提出了一维斜向超声振动辅助磨削工艺方法。利用MATLAB对一维斜向超声振动辅助磨削磨粒的运动轨迹进行了模拟分析。建立了超声振动试验系统的动力学模型。通过对超声振动工作台的模态分析,研制了一维斜向超声振动辅助磨削试验系统,对不同角度下超声振动辅助磨削滚动轴承钢的磨削力及表面粗糙度值进行了研究,探究了磨削力及表面粗糙度值随超声振动方向的变化规律。多次试验结果表明,超声振动角度为67.5°附近的表面粗糙度值明显优于其他角度的表面粗糙度值,磨削力也有减小。对正交试验结果的极差分析得出:当超声振动角度为67.5°、砂轮速度为20m/s、工件速度为0.5m/min以及磨削深度为4μm时,加工后的工件表面粗糙度达到最低值,其中工件速度是影响表面粗糙度的最重要工艺参数。 展开更多

关键词 斜向 超声振动辅助磨削 动力学模型 磨削力 表面粗糙度

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切向超声振动辅助成形磨削齿轮的切削系数建模与试验研究 被引量：3

14

作者 别文博 赵波 +3 位作者 高国富 向道辉 赵重阳 唐进元 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期295-308,共14页

通过对磨粒-工件的运动特性分析,研究了切向齿轮超声成形磨削过程中分离加工机理,建立了超声振动作用下磨粒-工件的切削系数模型,得到了加工参数(砂轮速度、进给速度、超声频率和超声振幅)对切削系数的影响规律。针对切向齿轮超声成形... 通过对磨粒-工件的运动特性分析,研究了切向齿轮超声成形磨削过程中分离加工机理,建立了超声振动作用下磨粒-工件的切削系数模型,得到了加工参数(砂轮速度、进给速度、超声频率和超声振幅)对切削系数的影响规律。针对切向齿轮超声成形磨削分离加工的特点,进行了齿轮超声成形磨削和普通磨削加工试验,获得不同加工参数对磨削力、磨削温度、残余应力和表面粗糙度的影响规律,并对磨削后表面的微观组织进行分析。试验结果表明:与普通磨削相比,在超声磨削过程中,磨削力、磨削温度和表面粗糙度在一定程度上得到有效的降低。三者的降低幅度随着砂轮转速、进给速度的增加而减小,磨削力、磨削温度的降低幅度随着超声振幅的增加而增大,而表面粗糙度的降低幅度随着超声振幅的增加呈先增加后减小的趋势;同时,齿面的残余压应力得到提高,其增加幅度随着砂轮转速、进给速度的增加而降低,随着超声振幅的增加而增大。此外,超声磨削可以显著改善齿面的纹理状态和表层的显微组织,并实现晶粒的细化。 展开更多

关键词 齿轮 超声成形磨削 切削系数 磨削力 磨削温度 显微组织

原文传递

切向超声振动辅助磨削几何参数分析 被引量：3

15

作者 张洪丽 张建华 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2006年第6期49-51,共3页

根据超声振动辅助磨削运动简图,分析了平面磨削时砂轮对工件的相对运动关系。建立了单颗磨粒的切削模型,给出了单颗磨粒相对工件的运动方程和切削速度方程,进而推导了单颗磨粒在磨削区内的振动次数及其在磨削区内的运动路径总长度、净... 根据超声振动辅助磨削运动简图,分析了平面磨削时砂轮对工件的相对运动关系。建立了单颗磨粒的切削模型,给出了单颗磨粒相对工件的运动方程和切削速度方程,进而推导了单颗磨粒在磨削区内的振动次数及其在磨削区内的运动路径总长度、净磨削路径总长度的计算公式。分析表明:切向超声振动辅助磨削可以得到更短的切屑,更长的切削路径长度。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 振动次数 净磨削弧长

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基于响应曲面法的CFRP超声振动辅助磨削工艺参数优化 被引量：3

16

作者 纪道航 陈燕 +3 位作者 郭南 梁宇红 季珺杰 汪永清 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第5期585-594,共10页

针对CFRP加工表面高质量和高效率相矛盾的问题,利用响应曲面法建立三维表面粗糙度Sa和表面损伤层深度Dd的二阶回归模型,并采用遗传算法进行多目标优化,获得小的Sa、Dd和最大的材料去除率VMRR。结果表明:Sa和Dd的回归模型显著、可靠性好... 针对CFRP加工表面高质量和高效率相矛盾的问题,利用响应曲面法建立三维表面粗糙度Sa和表面损伤层深度Dd的二阶回归模型,并采用遗传算法进行多目标优化,获得小的Sa、Dd和最大的材料去除率VMRR。结果表明:Sa和Dd的回归模型显著、可靠性好,其中进给速度vf对Sa和Dd的影响最显著,磨削深度ap、主轴转速n和超声振幅A的影响次之。响应曲面分析结果显示:n−A、vf−ap以及vf−A之间的交互作用对Sa影响显著;n−A、vf−A、vf−ap以及ap−A之间的交互作用对Dd影响显著。在Sa、Dd和VMRR权重占比分别为1/5、1/5和3/5的条件下,与中心点结果相比,优化后的Sa降低了11.01%,Dd降低了10.08%,VMRR提高了62.02%。且在优化工艺参数下的Sa和Dd的试验值与预测值的相对误差绝对值分别为8.25%和9.41%,表明预测模型准确性较高,可用于CRFP超声振动磨削的工艺参数优化和预测。 展开更多

关键词 响应曲面法 碳纤维增强复合材料 超声振动辅助磨削 多目标优化 表面完整性

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超声磨削系统中大负载变幅器的设计及优化

17

作者 邹逢易 杨绿 +1 位作者 吴怀超 童国顺 《工具技术》 北大核心 2023年第7期72-77,共6页

超声磨削技术可以实现对硬脆材料的高效、高质量加工,为了对超声磨削系统中大负载变幅器进行合理设计,将金属黏结剂砂轮简化为一段等截面变幅杆,设计了一种新型的1/4波长变幅器。基于细长杆的一维纵振理论和波动方程推导出变幅器的频率... 超声磨削技术可以实现对硬脆材料的高效、高质量加工,为了对超声磨削系统中大负载变幅器进行合理设计,将金属黏结剂砂轮简化为一段等截面变幅杆,设计了一种新型的1/4波长变幅器。基于细长杆的一维纵振理论和波动方程推导出变幅器的频率方程,分析了变幅器尺寸对谐振频率的影响规律,利用MATLAB软件求解出变幅器各段的几何尺寸,在此基础上借助ANSYS Workbench软件对变幅器进行有限元分析与优化。仿真结果表明:变幅器的谐振频率与设计频率之间的误差为2.87%;对增加法兰后的变幅器进行优化设计,优化后谐振频率的误差由7.7%降低到了0.045%。变幅器测试实验结果表明:其谐振频率为20007Hz,与设计频率误差为0.035%,砂轮端面振幅为9μm,满足超声磨削要求。 展开更多

关键词 变幅杆 有限元分析 优化设计 超声磨削

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径向超声振动辅助磨削加工过程分析 被引量：4

18

作者 张洪丽 张建华 +1 位作者 闫鹏 汪心立 《工具技术》 北大核心 2007年第2期49-51,共3页

根据超声振动辅助磨削运动图,分析了平面磨削时单颗磨粒的运动过程;给出了单颗磨粒相对于工件的运动方程,绘制了单颗磨粒的运动路径;通过坐标转化推导了单颗磨粒在磨削区运动路径长度计算公式;从连续切削刃的角度出发,利用VB和Matlab对... 根据超声振动辅助磨削运动图,分析了平面磨削时单颗磨粒的运动过程;给出了单颗磨粒相对于工件的运动方程,绘制了单颗磨粒的运动路径;通过坐标转化推导了单颗磨粒在磨削区运动路径长度计算公式;从连续切削刃的角度出发,利用VB和Matlab对其运动轨迹进行仿真,分析了超声振动辅助磨削为分离型磨削过程的影响因素。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 磨粒 运动路径长度 分离特性

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单晶蓝宝石基片抛光工艺研究进展 被引量：3

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作者 陈刚 肖强 《工具技术》 2018年第3期3-9,共7页

对目前抛光单晶蓝宝石基片的工艺方法,如游离磨料磨削、金刚石砂轮磨削、在线电解修整磨削(ELID)、化学机械抛光(CMP)、固结软磨料抛光、磁流变抛光(MRF)、超声振动辅助磨削的加工原理、方法和特点进行综述。分析了各方法的优势和不足... 对目前抛光单晶蓝宝石基片的工艺方法,如游离磨料磨削、金刚石砂轮磨削、在线电解修整磨削(ELID)、化学机械抛光(CMP)、固结软磨料抛光、磁流变抛光(MRF)、超声振动辅助磨削的加工原理、方法和特点进行综述。分析了各方法的优势和不足以及最新研究成果存在的关键问题。其中游离磨料磨削、在线电解修整磨削、金刚石砂轮磨削的材料去除速率较高,化学机械抛光是抛光大面积基片的唯一方法,磁流变抛光后的基片表面不存在亚表面损伤。根据单晶蓝宝石基片的应用需求和目前抛光方法的不足,对后续研究的方向进行了预测。 展开更多

关键词 单晶蓝宝石 游离磨料磨削 化学机械抛光 磁流变抛光 ELID磨削 超声振动辅助磨削

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反复印压作用下光学玻璃的微裂纹交互作用 被引量：3

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作者 周明 黄铖 张海军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期594-601,共8页

对超声振动辅助磨削加工中BK7光学玻璃材料表面及亚表面的微裂纹扩展过程中的交互作用进行研究,使用维氏金刚石压头进行了BK7光学玻璃二次印压实验来模拟超声振动作用影响下单颗磨粒对光学玻璃的反复印压作用,同时采用界面黏结法获得了... 对超声振动辅助磨削加工中BK7光学玻璃材料表面及亚表面的微裂纹扩展过程中的交互作用进行研究,使用维氏金刚石压头进行了BK7光学玻璃二次印压实验来模拟超声振动作用影响下单颗磨粒对光学玻璃的反复印压作用,同时采用界面黏结法获得了不同印压载荷及印压距离下产生的压痕及微裂纹的形态特征及分布情况。实验结果表明:在相同载荷加载情况下,第二次印压产生的亚表面中位裂纹扩展最大深度受到侧向裂纹影响减小了30μm,同时侧向裂纹闭合后在光学玻璃材料表面及内部产生破碎。基于压痕断裂力学理论,分析了准静态载荷作用下光学玻璃内部应力场的分布及应力场驱动下微裂纹的扩展机制,对超声振动效应影响下微裂纹扩展的交互作用进行研究。结果表明:磨削过程中使用轴向超声振动辅助,能够有效地降低光学玻璃材料亚表面裂纹的深度,改善亚表面及表面加工质量,同时促进了工件材料的去除。 展开更多

关键词 超声振动辅助磨削 光学玻璃 多次印压 微裂纹 交互作用

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