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微磨料空气射流加工技术的发展 被引量：16
1
作者 樊晶明 王成勇 王军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2005年第1期25-30,35,共7页
微磨料空气射流加工(MAJM)技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的技术,特别是对复杂的三维微细结构的加工。微磨料空气射流加工技术是基于传统的喷砂技术发展起来的,通过由空气喷射磨料微粒形成高速气流冲击工件表面而去除工... 微磨料空气射流加工(MAJM)技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的技术,特别是对复杂的三维微细结构的加工。微磨料空气射流加工技术是基于传统的喷砂技术发展起来的,通过由空气喷射磨料微粒形成高速气流冲击工件表面而去除工件材料。与其它的加工技术相比,微磨料空气射流加工具有环境友好、易于控制、无热影响区、切口质量好等优点。本文介绍了此技术的基本加工原理、特点以及加工过程中的影响因素,论述了微磨料空气射流加工的材料冲蚀机理和切口特征。重点分析了一些主要的加工参数,例如空气压力、磨料材料、尺寸、供给率、喷嘴的形状和尺寸、喷射距离以及工件材料,对切削性能和切口特征的影响。并提出了微磨料空气射流加工技术中有待进一步深入开展的研究工作。 展开更多
关键词 微磨料 冲蚀机理 喷射加工 喷嘴
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微磨料空气射流加工特性研究 被引量：10
2
作者 樊晶明 王成勇 +1 位作者 王军 罗国胜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期584-589,共6页
通过微磨料空气射流加工普通平板玻璃的试验研究,分析了加工时间、空气压力、磨料流量、喷射距离、喷射角度、磨料种类、喷嘴结构和尺寸等加工工艺参数与微磨料空气射流加工的材料冲蚀率及玻璃表面冲蚀加工凹坑尺寸(凹坑直径和凹坑深度... 通过微磨料空气射流加工普通平板玻璃的试验研究,分析了加工时间、空气压力、磨料流量、喷射距离、喷射角度、磨料种类、喷嘴结构和尺寸等加工工艺参数与微磨料空气射流加工的材料冲蚀率及玻璃表面冲蚀加工凹坑尺寸(凹坑直径和凹坑深度)之间的关系,得出了这些工艺参数对微磨料空气射流加工效果的影响规律。结果表明:喷射距离对材料冲蚀率和冲蚀凹坑的尺寸影响最大,存在一个可以获得最大冲蚀率和加工深度的最佳喷射距离;喷嘴的形状、尺寸和喷射角度的不同直接改变加工凹坑的轮廓,是影响微磨料空气射流加工轮廓结构形状的关键因素。 展开更多
关键词 微磨料 空气射流加工 材料冲蚀率 轮廓形状
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微磨料浆体射流抛光技术 被引量：6
3
作者 杨佩旋 王成勇 +1 位作者 廖艳培 袁慧 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第3期19-25,共7页
近年来,在非传统抛光方法中,微磨料浆体射流抛光由于初始成本低,无热损伤,不改变材料力学和物理性能,抛光特性不受工件抛光位置影响,被认为是当前对具有复杂表面的硬脆性材料制品进行超光滑表面加工的最有潜力方法之一。本文详细介绍了... 近年来,在非传统抛光方法中,微磨料浆体射流抛光由于初始成本低,无热损伤,不改变材料力学和物理性能,抛光特性不受工件抛光位置影响,被认为是当前对具有复杂表面的硬脆性材料制品进行超光滑表面加工的最有潜力方法之一。本文详细介绍了微磨料浆体射流抛光技术的应用及特点、装置设计原理及实例、材料去除机理,重点分析了喷射压力等工艺参数对抛光效果的影响,并提出了微磨料浆体射流抛光中有待进一步深入开展的研究工作。 展开更多
关键词 射流 抛光 微磨料 浆体
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考虑单磨粒作用的砂带磨削机理模型 被引量：5
4
作者 齐俊德 陈冰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第3期13-20,共8页
针对磨削过程中材料的定量去除问题,从微观单磨粒角度出发,综合运用弹塑性变形、赫兹接触以及概率统计等理论及方法,构建砂带磨削的材料去除机理模型。首先,分析磨削过程中单个磨粒在工件不同变形阶段的材料去除机理,并根据试验计算结... 针对磨削过程中材料的定量去除问题,从微观单磨粒角度出发,综合运用弹塑性变形、赫兹接触以及概率统计等理论及方法,构建砂带磨削的材料去除机理模型。首先,分析磨削过程中单个磨粒在工件不同变形阶段的材料去除机理,并根据试验计算结果对该磨削过程进行简化,给出单磨粒受力计算方法;在此基础上,基于磨粒数目与出刃高度分布函数,运用概率统计理论建立微观磨粒与宏观磨削压力平衡方程,求解磨粒切入深度分布函数;再结合单磨粒材料去除体积,用积分运算构建总体材料去除模型;最后通过机器人磨削平台进行TC4合金曲面磨削试验得到材料最大去除深度。结果表明:材料最大去除深度随磨削压力和砂带线速度增大而增大,随砂带进给速度增大而减小;且理论模型的理论预测值与试验值比较,其最大相对误差为17.66%,平均相对误差为10.55%,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 砂带磨削 微观磨粒 切入深度 平衡方程
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微磨料水射流精确送料装置设计及应用研究 被引量：4
5
作者 戴良博 雷玉勇 +2 位作者 刘克福 卫排峰 王荣娟 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第9期17-19,25,共4页
针对微磨料水射流加工中磨料连续、均匀供给问题,利用螺杆泵送原理设计开发了微磨料精确送料装置。螺杆泵采用微型直流减速电动机驱动,通过相应的控制电器板控制电动机转速,从而实现磨料流量精确控制。根据实验测试数据,对磨料质量流量... 针对微磨料水射流加工中磨料连续、均匀供给问题,利用螺杆泵送原理设计开发了微磨料精确送料装置。螺杆泵采用微型直流减速电动机驱动,通过相应的控制电器板控制电动机转速,从而实现磨料流量精确控制。根据实验测试数据,对磨料质量流量与电动机电压关系进行了线性拟合。计算表明,在10～24V范围,螺杆泵送磨料质量流量平均误差1·03g/min,最大误差为1·96g/min;平均相对误差0·2%,最大相对误差1·79%。该方程可以用于磨料流量精确控制方程。在现有水射流机床上应用该装置进行切割实验表明,工件切割断面的表面粗糙度平均值比传统自吸式供料系统提高2.64倍。微磨料水射流供料装置在精密加工领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 微磨料 磨料水射流 精密加工
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微细磨料喷射加工仿真与实验研究 被引量：2
6
作者 李大奇 张雷 +2 位作者 张立峰 陈鹏 陈松涛 《现代制造工程》 CSCD 2007年第1期70-72,共3页
利用流体动力学仿真软件CFX对微细磨料喷射加工中,影响加工效果的喷射压力、喷射距离等影响因素进行仿真,模拟出不同参数下磨料微粒的速度、工件表面所受压力的分布规律,并与实验结果进行对比,验证仿真结果的正确性。
关键词 微细磨料 喷射加工 仿真 CFX
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微磨料水射流机床悬臂梁的有限元分析 被引量：1
7
作者 陈廷成 戴良博 +2 位作者 雷玉勇 卫排锋 王荣娟 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第2期4-5,共2页
微磨料水射流切割机床的切割精度与机床数控平台、数控系统精度以及水射流工艺参数直接有关,同时还与安装水射流切割头及其附件的悬臂梁刚度和绕曲变形有关。针对微磨料水射流机床的重要部件悬臂梁进行了Solidworks三维建模,基于ComsWo... 微磨料水射流切割机床的切割精度与机床数控平台、数控系统精度以及水射流工艺参数直接有关,同时还与安装水射流切割头及其附件的悬臂梁刚度和绕曲变形有关。针对微磨料水射流机床的重要部件悬臂梁进行了Solidworks三维建模,基于ComsWorks进行了静态和模态分析。分析表明,微磨料水射流切割机床悬臂梁固有一阶、二阶、三阶和四阶频率分别为20Hz、31Hz、91Hz和104Hz。为了避免引起共振,负载频率应以一定幅度错开其固有频率。现有悬臂梁结构具有足够的刚度。 展开更多
关键词 微磨料 磨料水射流 悬臂梁 刚度 模态振型
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基于LS-DYNA的微细磨料小角度冲蚀氧化铝陶瓷材料去除机理数值模拟 被引量：1
8
作者 王涛 侯荣国 +2 位作者 黄传真 吕哲 冯延森 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第9期27-29,共3页
借助LS-DYNA软件数值模拟微细磨料小角度冲蚀氧化铝陶瓷材料过程,分析微细磨料对陶瓷材料去除机理。采用Ls-DNYA显式算法、ESTS侵蚀接触算法和JH-2陶瓷材料本构关系模型,分别建立球形和八面体磨料模型,比较分析磨料形状、速度,冲蚀角度... 借助LS-DYNA软件数值模拟微细磨料小角度冲蚀氧化铝陶瓷材料过程,分析微细磨料对陶瓷材料去除机理。采用Ls-DNYA显式算法、ESTS侵蚀接触算法和JH-2陶瓷材料本构关系模型,分别建立球形和八面体磨料模型,比较分析磨料形状、速度,冲蚀角度对于陶瓷材料去除的影响规律。结果表明磨料速度越大,则陶瓷变形量越大,应力和应变范围也越大;冲蚀角度越大,则磨料的法向冲击力越大,变形和应力也越大。八面体磨料的各侧面锋刃与工件相互作用,对工件材料产生犁耕作用,冲蚀的表面较规则。 展开更多
关键词 微细磨料 小角度冲蚀 氧化铝陶瓷 材料去除机理
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微磨料汽雾超声抛光加工技术及实验研究 被引量：1
9
作者 汪帮富 李华 +2 位作者 殷振 曹自洋 宋娟 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第1期33-37,共5页
提出了一种新型精密抛光加工方法,即用含有微磨料的抛光液经超声振动使之雾化形成汽雾流,用此含有微磨料的汽雾流冲蚀工件表面而去除工件材料。通过产生汽雾流的超声振动分析和实验对这一微磨料汽雾超声抛光加工技术进行了研究。结果表... 提出了一种新型精密抛光加工方法,即用含有微磨料的抛光液经超声振动使之雾化形成汽雾流,用此含有微磨料的汽雾流冲蚀工件表面而去除工件材料。通过产生汽雾流的超声振动分析和实验对这一微磨料汽雾超声抛光加工技术进行了研究。结果表明:这一方法可以实现对工件表面的抛光处理,而且比传统的抛光加工方法具有加工冲蚀力更柔软、加工质量更好,并且没有喷嘴损耗等优点。 展开更多
关键词 超声振动 微磨料 汽雾 抛光
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微细磨料喷射刻线试验研究
10
作者 张雷 陈松涛 +1 位作者 李大奇 郭淑威 《新技术新工艺》 2008年第1期33-35,共3页
开发了微细磨料间歇喷射加工系统,在K9光学玻璃上进行刻线试验。获得喷射压力、喷射距离、喷射次数、喷嘴相对工件移动速度等工艺参数对刻线深度和宽度的影响规律。
关键词 微细磨料 间歇喷射 刻线
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喷粉微细加工技术的应用
11
作者 金权洽 《延边大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期203-207,共5页
喷粉微加工技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的加工方法.喷粉加工是基于传统的喷砂技术发展起来的一种加工硬脆材料的新技术,具有环境好、无热影响区、无火花、成本低等优点,对硬脆材料的精密微细加工特别是对复杂的三维... 喷粉微加工技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的加工方法.喷粉加工是基于传统的喷砂技术发展起来的一种加工硬脆材料的新技术,具有环境好、无热影响区、无火花、成本低等优点,对硬脆材料的精密微细加工特别是对复杂的三维微细结构的加工非常有效.本文介绍了喷粉加工技术的基本原理、加工过程和应用. 展开更多
关键词 微粉末 微细加工 硬脆材料
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微磨料水射流技术及其应用 被引量：21
12
作者 雷玉勇 蔡黎明 +1 位作者 邴龙健 唐令波 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期1-6,共6页
介绍了微磨料水射流技术及其在半导体制造工艺中的应用。在分析研究微磨料水射流技术国内外发展基础上，提出了微磨料水射流的产生方法及关键技术。对增压发生器的压力、喷嘴直径、微磨料粒子的精度、浆液磨料制备方法、浆液磨料的输送... 介绍了微磨料水射流技术及其在半导体制造工艺中的应用。在分析研究微磨料水射流技术国内外发展基础上，提出了微磨料水射流的产生方法及关键技术。对增压发生器的压力、喷嘴直径、微磨料粒子的精度、浆液磨料制备方法、浆液磨料的输送及质量流量的控制、工作平台的运动精度等关键技术进行了分析讨论。研究表明，为了产生射束直径100μm以下的微磨料水射流，必须采用湿式磨料，同时完全避免空气进入。采用300nm至8μm氧化铝浆液磨料和Ф40—50μm喷嘴，应用运载方法可以产生束径达Ф40-50μm级的微细加工磨料水射流。在同样水压力下，其切割的能量密度是普通磨料水射流的4～5倍。微磨料水射流在半导体材料加工、微型电子机械系统制造以及光学器件生产上具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 微磨料水射流 浆液磨料 微细加工 微水射流
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微磨料水射流加工技术研究现状 被引量：16
13
作者 李增强 赵佩杰 +1 位作者 宋雨轩 孙涛 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期134-144,共11页
现代制造技术正朝着产品小型化和加工过程微型化的方向不断发展,用于加工微型零件的材料越来越难加工,对加工精度的要求也越来越高,当前微细加工技术面临巨大挑战.近十几年来,微磨料水射流加工技术（射流直径10~100μm）快速发展,已实... 现代制造技术正朝着产品小型化和加工过程微型化的方向不断发展,用于加工微型零件的材料越来越难加工,对加工精度的要求也越来越高,当前微细加工技术面临巨大挑战.近十几年来,微磨料水射流加工技术（射流直径10~100μm）快速发展,已实现对金属、陶瓷、光学玻璃、半导体以及复合材料等难加工材料的精密微细加工,其加工精度和表面质量已达到激光加工水平,是一种具有广阔应用前景的新型微细加工技术.为进一步了解该项技术的最新发展动态,本文介绍了微磨料水射流加工技术的基本原理、研究现状以及未来的发展趋势. 展开更多
关键词 微磨料水射流 水射流切割 水射流加工 水射流抛光
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微型磨料射流加工技术的现状及应用前景 被引量：7
14
作者 王建生 《新技术新工艺》 北大核心 2001年第12期15-18,共4页
产品小型化和加工过程微型化是目前世界制造加工行业的发展趋势 ,机械制造业的可靠加工水平仍在微米级或亚微米级。微型磨料射流直径为 1 0～ 1 0 0 μm,很容易在金属、陶瓷和聚合物等几乎所有材料上切割和钻孔 。
关键词 微型磨料射流 微型加工 特种加工 微切割
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微磨料水射流加工技术的发展 被引量：12
15
作者 程谟栋 王成勇 +1 位作者 樊晶明 徐晓东 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2007年第4期63-67,共5页
微磨料水射流加工技术的射流直径在10μm^100μm之间,较常规磨料水射流直径(500μm^1200μm)小一个数量级,在微加工领域仍保持常规磨料水射流的许多的性能,尤其适宜对硬脆材料、复合材料等难加工材料进行微加工。目前其孔加工精度已达... 微磨料水射流加工技术的射流直径在10μm^100μm之间,较常规磨料水射流直径(500μm^1200μm)小一个数量级,在微加工领域仍保持常规磨料水射流的许多的性能,尤其适宜对硬脆材料、复合材料等难加工材料进行微加工。目前其孔加工精度已达到相当于激光微加工技术的水平。为加深对该新技术的最新发展的理解,本文介绍了微磨料水射流加工技术射流生成方式、装置设计的关键技术、主要参数对加工性能的影响及部分应用示例。最后提出了微磨料水射流加工技术中有待深入研究的工作。 展开更多
关键词 微磨料水射流 射流生成方式 射流装置
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微磨料水射流对工件表面抛光作用的研究 被引量：12
16
作者 袁卓林 雷玉勇 +2 位作者 孙书蕾 汤积仁 聂光伟 《机床与液压》 北大核心 2010年第21期4-6,22,共4页
采用碳化硅固体磨粒、纯水和水溶性乳蜡(水蜡)混合而成的液体磨料,液体磨料的浓度按固体磨粒与添加液的质量比1∶2的比例混合,工件材料采用热作模具钢4Cr5MoSiV1,被抛光工件表面分别为未经热处理的模具钢表面和电火花加工后的工件表面... 采用碳化硅固体磨粒、纯水和水溶性乳蜡(水蜡)混合而成的液体磨料,液体磨料的浓度按固体磨粒与添加液的质量比1∶2的比例混合,工件材料采用热作模具钢4Cr5MoSiV1,被抛光工件表面分别为未经热处理的模具钢表面和电火花加工后的工件表面。实验研究了不同粒度的固体磨粒、添加液浓度、抛光时间等对抛光性能的影响。研究表明,经过90min的抛光,两种抛光面的表面粗糙度值Ra都呈显著下降。对于电火花加工表面,抛光90min后的粗糙度值由最初的Ra=1.0μm下降到Ra=0.08μm;对于未经热处理的工件表面,抛光90min后的粗糙度值由最初的Ra=0.36μm下降到Ra=0.06μm。证明微磨料水射流对工件表面具有良好的抛光作用。研究还表明,磨料液成分、抛光时间以及被抛光工件材料以及工件表面原始粗糙度等对抛光性能有重要影响。对于硬度和粗糙度较高的工件表面,宜采用具有较粗的固体磨料粒子和较高浓度添加剂的磨料液;对于硬度和粗糙度较低的工件表面,宜采用较细的固体磨料粒子和添加剂浓度较低的磨料液。对于较低硬度的工件表面,采用蜡敷磨粒的磨料液可缩短抛光时间和提高抛光的表面精度。 展开更多
关键词 微磨料射流 液体磨料 抛光 添加液 蜡敷磨粒
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微磨料水射流三维加工的实验研究 被引量：8
17
作者 雷玉勇 蒋代君 +1 位作者 刘克福 唐浦华 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期7-10,40,共5页
对微磨料水射流技术三维加工进行了实验研究。实验采用特殊设计的微磨料水射流切割头,水喷嘴内径为127μm,聚焦管内径为300μm,碳化硅固体磨料粒子平均直径25μm。微磨料水射流切割头利用螺杆泵送原理直接将微细磨料主动送入切割头混合... 对微磨料水射流技术三维加工进行了实验研究。实验采用特殊设计的微磨料水射流切割头,水喷嘴内径为127μm,聚焦管内径为300μm,碳化硅固体磨料粒子平均直径25μm。微磨料水射流切割头利用螺杆泵送原理直接将微细磨料主动送入切割头混合腔,通过水射流对磨料粒子加速、混合并经聚焦管喷出形成微磨料水射流。螺杆由步进电机驱动,通过控制步进电机转速来精确控制磨料流量。将切割头置于高精度四轴联动数控平台的刀架上,实现对工件的加工。研究表明,通过改变磨料流量可较好地控制微磨料水射流的能量密度。对特定材料,首先设定走刀速度,改变磨料流量就能获得不同的切割深度,实现微磨料水射流车削、磨削、铣削、雕刻等三维加工。微磨料水射流在半导体材料加工、微型电子机械制造以及光学器件生产上具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 微磨料水射流 微磨料 三维加工 切割头
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微磨料气射流成形加工表面波纹度研究 被引量：6
18
作者 李全来 李长林 陶春生 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期114-120,共7页
表面波纹度是评定微磨料气射流加工表面质量的重要指标之一。通过微磨料气射流加工硅片试验,研究了工艺参数及其交互作用对加工表面波纹度的影响,建立了表面波纹度的广义回归神经网络模型。结果表明,喷嘴横移速度对表面波纹度的影响最显... 表面波纹度是评定微磨料气射流加工表面质量的重要指标之一。通过微磨料气射流加工硅片试验,研究了工艺参数及其交互作用对加工表面波纹度的影响,建立了表面波纹度的广义回归神经网络模型。结果表明,喷嘴横移速度对表面波纹度的影响最显著,其次分别是靶距、磨料喷射机工作压力、靶距和喷嘴横移速度的交互作用,以及磨料喷射机工作压力和靶距的交互作用,而磨料喷射机工作压力和喷嘴横移速度的交互作用对表面波纹度的影响不显著。表面波纹度随着磨料喷射机工作压力的增加而增大,随着靶距的增加先增大后减小,随着喷嘴横移速度的增加而减小。选用较低磨料喷射机工作压力和较大靶距的组合,以及较高喷嘴横移速度和中低靶距或者较大靶距的组合均有利于降低表面波纹度。基于广义回归神经网络理论,建立了表面波纹度的神经网络模型。经验证,该模型能够有效地预测表面波纹度。 展开更多
关键词 微磨料气射流 表面波纹度 工艺参数 交互效应 广义回归神经网络
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微磨料空气射流加工玻璃微流道结构研究 被引量：5
19
作者 邱燕飞 王成勇 +1 位作者 宋月贤 王军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2009年第3期32-37,共6页
采用微磨料气射流加工技术(MAJM),对普通硅酸盐玻璃进行微流道槽加工。对通过掩膜加工与非掩膜加工效果相比较,得出在掩膜加工过程中,由于磨料的二次反弹冲蚀作用,所加工出的槽,槽壁较陡;在掩膜加工过程中,改变喷射距离、喷射压力、喷... 采用微磨料气射流加工技术(MAJM),对普通硅酸盐玻璃进行微流道槽加工。对通过掩膜加工与非掩膜加工效果相比较,得出在掩膜加工过程中,由于磨料的二次反弹冲蚀作用,所加工出的槽,槽壁较陡;在掩膜加工过程中,改变喷射距离、喷射压力、喷嘴移动速度和磨料流量四个加工参数,对加工槽的轮廓、加工过程中的材料去除率、磨料的流量效应进行研究,得出当喷射距离为4 mm,喷射压力为0.5 MPa,喷嘴移动速度为1.0 mm/s,磨料流量为0.117 g/s时,加工效果最好。通过倾斜喷射与掩膜加工相结合,研究了磨料磨粒的二次反弹冲蚀现象,为复杂三维微结构的加工,提供了一种新方法。 展开更多
关键词 微磨料空气射流 微流道 掩膜 加工轮廓
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基于微磨料水射流的刀具钝化模型研究 被引量：5
20
作者 万庆丰 雷玉勇 +2 位作者 刘克福 陈忠敏 潘峥正 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第9期95-99,共5页
应用微磨料水射流技术对刀具钝化进行研究,验证了微磨料水射流用于刀具钝化的可行性,应用MikroCAD三维光学刀具测量仪获得刀具切削刃的钝化圆角半径以及微观结构,发现刀具切削刃上不同截面的钝化圆角分布不均匀。基于人工神经网络方法,... 应用微磨料水射流技术对刀具钝化进行研究,验证了微磨料水射流用于刀具钝化的可行性,应用MikroCAD三维光学刀具测量仪获得刀具切削刃的钝化圆角半径以及微观结构,发现刀具切削刃上不同截面的钝化圆角分布不均匀。基于人工神经网络方法,建立微磨料水射流刀具钝化圆角半径的BP神经网络模型。研究结果表明,BP神经网络能够有效地预测刀具钝化圆角半径,预测值与试验测量值的相对误差为0.63%～4.60%。 展开更多
关键词 微磨料水射流 刀具钝化 圆角半径 BP神经网络
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