回转对称微结构光学模具的超精密切削B轴旋转加工工艺

为避免回转对称微结构光学模具加工中产生的毛刺、尖角缺损及表面划痕,提出一种基于超精密切削的B轴旋转加工工艺。通过实验研究加工路径、切削速度、B轴旋转速度及切深等影响微模具面形精度和表面质量的主要因素,优化切削轨迹规划与加工参数,开展了2种微结构模具的加工实验,得到尺寸精度小于1.4μm、表面粗糙度小于14nm的结构完整性较好、表面无划痕的模具。实验结果验证了回转对称微结构光学模具B轴旋转加工工艺的可行性。     

影响精密零件加工的因素分析与研究

精密加工所能达到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范围和几何形状是衡量一个国家制造技术水平的重要标志之-。本文主要论述了影响精密加工的几个主要因素：精密加工机床、精密加工刀具、被加工材料、精密测量、精密加工环境。     

自由曲面超精密车削加工路径优化设计

加工路径优化设计是提高自由曲面超精密车削表面质量和形状精度的关键技术．采用NURBS插补模型进行自由曲面的描述,提出柱面坐标加工模型进行自由曲面超精密车削加工分析,借助矢量数学对刀位点进行刀具参数的优化补偿,并采用螺旋投影驱动方式实现加工路径的规划．对各种类型自由曲面进行加工实验,表面粗糙度达到5．16nm,路径优化设计后加工形状精度提高近10倍实验结果表明,提出的路径优化设计方法可以高效可靠地加工光学质量表面的自由曲面。     

钨合金精密磨削砂轮磨损及对表面质量的影响机制

为了满足钨合金零件的高精度和高完整性表面加工需求,实现钨合金磨削质量的控制和加工工艺的优化,通过分析砂轮磨粒种类和结合剂类型对砂轮磨损形式的关系,明确了超硬磨料砂轮在钨合金磨削加工中的优势.研究了磨粒粒度和磨削参数对钨合金磨削加工质量的影响规律,为制定合理的磨削工艺提供依据.通过磨削试验获得钨合金高精度和高完整性表面磨削加工工艺.研究结果表明,钨合金磨削过程中砂轮易磨损,超硬磨料砂轮更适合钨合金的磨削加工.金属结合剂金刚石砂轮在钨合金磨削加工的表面质量和加工精度方面表现出优越性.通过改进磨削参数,钨合金精密磨削后表面粗糙度可达18.9 nm,实现了镜面磨削效果.     

PCD与PCBN刀具在精密与超精密加工中的应用

机械加工正朝着高速化、复合化、智能化及环保型方向发展 随着现代集成制造系统的问世以及切削速度不断提高 ,对刀具性能提出更高的要求 ,开发各种耐磨性优良能长时间进行稳定加工的超硬切削刀具是必然趋势 切削刀具逐步向高效加工、硬加工、干式加工、超精密加工和新型难加工材料加工的方向发展 PCD(PolycrystallineDiamond)刀具与PCBN(PolycrystallineCubicBoronNitride)刀具是实现精密和超精密加工的必备加工刀具 ,在生产实际中能加工出常规切削加工达不到的尺寸精度和表面粗糙度 ,研究PCD与PCBN刀具的使用符合客观生产实际的迫切需要 文中介绍了其切削规律和使用范围     

PCD与PCBN刀具在精密与超精密加工中的应用

机械加工正朝着高速化、复合化、智能化及环保型方向发展,随着现代集成制造系统的问世以及切削速度不断提高,对刀具性能提出更高的要求,开发各种耐磨性优良能长时间进行稳定加工的超硬切削刀具是必然趋势,切削刀具逐步向高效加工、硬加工、干式加工、超精密加工和新型难加工材料加工的方向发展,PCD（Polycrystalline Diamond）刀具与PCBN（Polycrystalline Cubic Boron Nitride）刀具是实现精密和超精密加工的必备加工刀具,在生产实际中能加工出常规切削加工达不到的尺寸精度和表面粗糙度,研究PCD与PCBN刀具的使用符合客观生产实际的迫切需要,文中介绍了其切削规律和使用范围。     

镍基单晶高温合金表面微阵列孔的制备方法及其实验研究

微小孔结构在航空航天、现代医疗、精密仪器等领域有着广泛的应用,但孔径尺寸微小且加工精度要求高,常规的接触式机械加工方式存在切削力致使孔精度较难控制.而电火花加工非接触和无宏观切削力的特点使其在微小孔加工中具有独特的优势.开展镍基单晶高温合金表面微阵列孔制备的实验研究,首先通过低速走丝电火花线切割方法结合精修工艺实现了边长小于340μm菱形微细阵列电极的高精度制备.采用所制备的微细阵列电极在镍基单晶高温合金表面进行微阵列孔加工,探究微阵列孔尺寸的一致性精度、孔壁的表面质量和电极损耗特点,揭示抬刀速度和抬刀模式对微阵列孔的孔壁粗糙度的影响规律,实现了镍基单晶高温合金表面微阵列孔的高效率高精度制备.     

T0501001 高精度镍白铜笔头

该项目研制的高精度镍白铜笔头采用超精密切削加工技术和精密测量技术加工而成。产品生产工艺和装备先进，笔头加工精度达5μm。该项目主要解决了球座体与球珠装配配合问题，使笔头书写性能达到较好的效果；解决了笔头露珠尺寸变化过大的问题，使露珠尺寸变化掌握在0．005mm范围之内；解决了球珠表面粗糙度及形位公差对笔头质量影响的问题，确定了各种墨水相匹配的球珠的技术要求；     

环氧树脂浇注模具抛光技术

目前高压电器对浇注绝缘类环氧树脂浇注成型模具的质量和寿命要求很高,其中模具的型腔尺寸精度和表面粗糙度已成为决定市场竞争成败的首要因素。提出了环氧树脂浇注模具抛光相关工艺方法,表面粗糙度可完全达到设计技术要求,并且成本低,经济效益好,可为同类型零件加工提供参考。     

高速高效低粗糙度磨削表面粗糙度和质量的试验研究

本文介绍了一种用普通砂轮和高速磨床进行高速高效低粗糙度磨削的新型超精密磨削加工技术。在大量的试验中对磨削表面粗糙度和质量进行系统地研究,并且获得了镜面(R_(zmin)=0. 048μm)。与传统的低速超精密磨削相比,采用这种新技术将会使磨削表面粗糙度大大降低和获得良好的表面质量。此外,也对其磨削机理进行了一定的探讨。     

PSD法在超精密加工质量评价中的应用

功率谱密度法(Power Spectral Density,PSD)从物理意义上来讲就是单位频率内的信号能量,用于描述随机过程的功率与频率之间的关系。PSD法可以用于分析超精密加工表面的形貌特征,也可以分析不同频率在表面形貌中的分布,从而评价加工工艺对超精密加工表面质量的影响。利用一维PSD的方法,评价了磨削硅片、抛光硅片、抛光铜片表面的质量,通过结果分析可知,与表面粗糙度方法相比,PSD方法可以更全面地评价被加工工件的表面质量。因此,需要在实验室教学过程中引导学生关注功率谱密度分析方法,建立功率谱密度函数与超精密加工表面质量之间的关系。     

采用快速原型树脂模铸造精密模具

直接利用激光快速成型的原型树脂模,结合陶瓷型精密铸造技术,制得了高精度、低表面粗糙度、高使用寿命的钢模具,通过考察陶瓷型的强度、表面稳定性、透气性和尺寸偏差,得到了获得高质量陶瓷型的最佳工艺参数;详细分析了焙烧温度、水量、无水乙醇量等工艺因素对陶资中性能指标的影响,通过运用扫描电镜对表面稳定性试样及强度试样断口进行分析,认为粉料与颗粒间的结合强度是获得高质量精密铸型的主要影响因素。应用此陶瓷型铸造工艺浇铸的铸钢模具,尺寸精度达到国家标准CT3－4,表面粗糙度达Ra3.2,可用于实际生产。     

喷钼涂层与ZL105同平面磨削的实现

热喷涂技术作为一种新兴的表面处理工艺技术改善了产品的综合性能,但喷涂层与基体不同材料的同一几何尺寸精密加工是制约其性能发挥的关键。某小型航空发动机气缸盖由于有喷钼涂层,不同材料的同一平面磨削时难加工是制约该型号发动机性能的关键工艺。针对该气缸盖的特殊结构及喷涂层特点,文中采用合理的磨削工艺参数、合适的砂轮及适当的装夹方式,在精密平面磨床上实现了对喷钼涂层与ZL105同一平面的磨削。实践证明,该工艺方法解决了ZL105与喷钼涂层同一平面磨削的精密加工难题,提高了磨削效率,改善了工件形状精度和表面粗糙度。     

医用钛合金海尔贝克磁场阵列化学磁流变抛光研究

为了提高医用钛合金（TC4）抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金. 利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工. 通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S磁场阵列,改变羰基铁粉的活性来验证实验可行性,研究了加工间隙、主轴转速以及磨粒粒径对工件表面粗糙度以及接触角的影响规律. 结果表明,海尔贝克磁场阵列比常规N-S磁场阵列有更高的磁场强度;采用本文方法抛光的医用钛合金表面粗糙度比单一纯磁流变抛光降低80%;当加工间隙为0.8 mm,主轴转速为400 rad/min,磨粒粒径为1 μm时,可使工件表面达到光滑效果,表面粗糙度最优可达15.5 nm,同时测量出实验组钛合金表面接触角数值多数小于90°. 应用该方法抛光医用钛合金可以得到超光滑表面,表面具有亲水性,符合医用钛合金标准.     

结构化砂轮磨削蓝宝石微沟槽底面质量的研究

针对蓝宝石这类超硬材料表面微结构难加工的问题,提出一种基于结构化砂轮的磨削表面微结构方法.采用电火花线切割（Wire Electrical Discharge Machining, WEDM）技术对砂轮表面进行结构化修整,利用修整后的结构化砂轮磨削蓝宝石表面微结构,研究顺磨和逆磨方式下,结构化砂轮磨削速度、磨削深度和进给速度对蓝宝石微沟槽底部表面粗糙度的影响规律.研究结果表明,结构化砂轮磨削蓝宝石表面微沟槽形貌基本完整,且相对120 μm的加工深度,尺寸误差仅为1.4 μm,微沟槽的垂直度较好,垂直度偏差仅为4.9°;顺、逆磨方式下,随着磨削速度增大,磨削深度和进给速度减小,都可以减小蓝宝石微沟槽底部表面粗糙度;相较于逆磨方式,顺磨方式下微沟槽底面微坑较小,底面质量更优;在较优加工参数砂轮磨削速度 35 m/s、磨削深度1 μm、工件进给速度200 mm/min下,表面粗糙度从4.487 μm降低至2.923 μm.     

轴瓦零件的精密整形工艺设计与应用

采用车削加工生产的轴瓦零件,其表面粗糙度较高、耐磨性较低、易发生胶合失效、零件寿命较短。改用冷挤压精密整形工艺可以降低轴瓦表面粗糙度,提高轴瓦的成形质量。本文通过Q-Form-3D模拟分析和试验相结合,对轴瓦精密整形进行了工艺分析和设计,得出了工艺参数,并依据分析结果设计了合理的模具,为轴瓦的生产提供了理论依据。     

熔融沉积制造工艺参数的优化

在FDM工艺参数优化设计中，使用一个包含22个尺寸、几何精度及表面粗糙度特征的测试件，采用一个具有最少试验次数的正交试验得到27个FDM原型。通过使用三坐标测量仪和表面粗糙度轮廓仪来测量原型件的各种特征，并使用MATLAB软件进行试验数据处理，据此结果来评估FDM原型件的质量。取得了加工工艺参数与原型件质量之间的关系，并进行了工艺参数的优化。研究结果表明，工艺参数的优化设置能大幅度改善原型件的质量。     

项目超市

该项目研制的高精度镍白铜笔头采用超精密切削加工技术和精密测量技术加工而成。产品生产工艺和装备先进,笔头加工精度达5um。该项目主要解决人球座体与球珠装配配合问题,使笔头书写性能达到较好的效果;解决了笔头露珠尺寸变化过大的问题,使露珠尺寸变化掌握在0.005mm范围之内;解决了球珠表面粗糙度及形位公差对笔头质量影响　的问题,确定了各种墨水笔头的球座体与球珠配合的相关技术参数;掌握了60多种墨水因各类墨水的粘度、颗粒、润滑度等物理性能不同,需调整球座体与球珠之间的配合。项目超市     

不锈钢微结构电解抛光工艺研究与试验

为提高304不锈钢微结构的电解抛光加工质量,开展了不锈钢的电解抛光工艺分析与试验.首先根据不锈钢在电解抛光液中的极化曲线检测结果分析,选定抛光的电流密度为2.2 A/dm2.其次,设计正交因素分析法试验,研究不锈钢在不同电流密度、温度、抛光时间等工艺参数下电解抛光后的表面质量.试验结果表明:随着电流密度增加,表面粗糙度呈现先减小后增大的趋势;温度及抛光时间对表面粗糙度的影响规律与电流密度类似.在影响表面粗糙度的三个因素中,电流密度影响最大,温度次之,抛光时间最弱.最后,利用最佳电解抛光参数组合,加工出高表面质量的不锈钢微结构.     

电化学光整磨削加工的应用研究

通过脉冲电解磨削和直流电解磨削的工艺试验研究 ,分析并讨论了加工中的试验结果 ,得到了电参数对工件尺寸精度和表面粗糙度的影响规律。