超声振动切削改善硬脆材料加工性的研究

由于硬脆材料，如淬火钢、陶瓷等的使用越来越广泛，研究这类材料高效、高精度和经济的加工技术非常必要。本文采用超声振动切削技术，用普通硬质合金刀具，从切削机理的各个方面研究了这类材料的加工性问题，并提出一些对生产实际有指导意义的建议．     

超声振动辅助下硬脆材料磨削划擦性能分析

以碳化硅陶瓷材料作为硬脆材料,设置不同划擦深度下的常规划擦方式与超声振动划擦方式测试。研究结果表明：设置超声辅助时发生了法向划擦力的大幅减小。将超声振幅提高到3.1μm时形成了比1.55μm更大程度的切向划擦力降幅。增大切入深度时,划擦力比持续升高,压头发生磨损会引起划擦力比的轻微降低。该研究有助于提高表面机加工效率,对进一步优化加工工艺起到一定的数据支撑意义。     

基于ANSYS的石英玻璃超声振动辅助微磨削温度场研究

本文对脆硬材料的超声振动辅助微磨削温度场有限元仿真进行研究。首先建立了超声振动辅助微磨削的能量分配比模型,基于能量分配比模型得到进入工件的热流量;其次,为验证理论解析模型,基于ANSYS建立了超声振动辅助微磨削的有限元模型,采用APDL语言对超声振动辅助微磨削温度场进行三维有限元仿真,仿真结果直观地揭示了三维温度场的形态特征和趋势规律。最后研究分析了不同磨削参数下石英玻璃磨削温度场的变化规律和边界尺寸效应。     

硬脆材料超声辅助复合加工机床及其工艺研究

针对硬脆材料硬度高、脆性大、可加工性能差,采用普通加工方法难以进行复杂曲面加工的问题,提出了一种新型的复合加工机床结构,具有五轴铣削、超声辅助磨削和电火花加工等复合加工能力.提出了非接触式旋转超声辅助磨削加工方式并对原型装置进行开发,利用电磁转换式供电方法,实现超声电源和振动系统间的非接触供电,并对相关参数进行了设计.开发了基于复合加工的开放式数控系统,实现了放电粗加工、旋转超声辅助磨削加工和脉冲放电加工方法的集中控制、协调和融合.最后通过实验验证了机床的复合加工能力,证明了硬脆材料复杂形面的超声辅助加工能力.     

超声振动辅助磨削脆性材料去除机理

脆性材料塑性去除有利于提高加工表面质量。采用切向、轴向和径向超声振动辅助磨削加工方法,对烧结钕铁硼NdFeB永磁材料去除机理进行了试验研究,结合脆性材料去除脆-塑性转变临界条件,分析了不同超声振动辅助方式对材料去除机理的影响。分析得出以下结论:轴向超声振动辅助磨削加工过程中,材料主要以塑性剪切的方式去除;切向超声振动辅助磨削加工过程中,材料主要以塑性方式去除,同时伴有少量沿晶断裂;径向超声振动辅助磨削加工过程中,工件材料主要以断裂破碎的方式去除,而且加工表面残留裂纹。因而,轴向超声振动辅助磨削最有利于实现脆性材料塑性去除。     

硬脆材料加工中超硬刀具的应用

在硬脆材料的加工中,对刀具材料的要求越来越高,硬度高、性能好的刀具已成为加工过程中理想的刀具。近年研制成功的超硬刀具,由于的性能好,耐用度高、综合成本低等特点,应用越来越广泛。本文主要针对超硬刀具在硬脆材料中的应用进行分析,使超硬刀具在今后能够得到更好的发展以及更加广泛的应用。     

硬脆材料端面微磨削的磨削力及试验研究

端面微磨削对于加工硬脆材料具有显著的优势。磨削力是磨削机理研究的主要参数之一。本文基于微磨削的特点和逆磨与顺磨的不同,建立了磨削力模型。采用石英玻璃对端面微磨削进行实验研究。通过实验数据对理论模型参数值进行确定,完善并修正磨削力模型。通过实验测得的数据验证磨削力理论模型的正确性,并分析误差产生的原因。     

超声振动辅助微磨削温度场的实验研究

采用热电偶方法,对石英玻璃工件进行有、无超声振动的磨削温度实验研究。首先选择合适的热电偶及热电偶测温方法;然后设计了超声振动辅助微磨削实验方案并分析超声振动在不同加工参数下对磨削温度场的影响。实验结果表明:超声振动能够有效的降低磨削过程中的温度。     

ELID精密镜面磨削技术及其应用研究

主要讨论应用ELID磨削技术，分别在平面、内圆和外圆磨床上对多种典型硬脆材料实现精密镜面磨削，实验结果表明，该技术加工精度高，成本低，工艺简单可靠，具有广阔的应用前景。     

硬脆材料延性域切削的断裂力学有限元分析

在有限元分析的基础上,采用断裂力学中的J积分判据,给出了判别硬脆材料微切削中的塑性－破碎切削模式转变的准则,并对两种典型的硬脆材料ZrO2和Al2O3进行了计算。实验结果表明,该模型符合实际的切削过程。     

超声淬火实验研究

用不同的淬火材料、淬火介质进行超声淬火实验研究,对比分析表明,超声可提高淬火材料的表面硬度,增加淬透性,减小工件在淬火过程中的开裂或变形等。同时,在超声作用下,用清水作介质的淬火效果比盐水介质更为理想。     

超声波提取甘油的实验研究

以棉籽油脱臭馏出物为原料,研究用超声波提取甘油的方法．经五元二次正交试验得到甘油的最佳提取条件是：超声波功率为85-150W,催化剂为0．044％～0．048％甲醇钠,超声时间为20-25min,超声波温度为60-70℃,醇油比为0．328-0．355mL／g．建立的甘油得率模型经实验验证拟合良好,预测准确．     

聚合物超声波熔融塑化实验研究

针对微注射成型对聚合物塑化质量的特殊要求(均质、无硬质点),利用自制的聚合物超声波熔融塑化实验装置进行聚合物超声波熔融塑化实验研究。研究超声波作用时间和作用功率对聚合物塑化量和塑化物料微观形态的影响;研究超声波电源电压、塑化压力对超声波作用功率的影响;揭示超声波作用下聚合物的熔融塑化过程。实验结果表明:提高超声波作用时间和作用功率都能显著提高聚合物超声波熔融塑化量,改善塑化物料的微观形态;当超声波电源电压为250 V,塑化压力为1.50 MPa,塑化时间为10 min时,超声波作用后的聚合物物料基本熔融塑化;加热塑化生成的球晶比较大,粒径为500μm左右,而超声塑化生成的球晶比较小,粒径为200μm左右;与加热塑化相比,超声塑化的塑化效果更好,更适合微注射成型。     

超声波防垢管道参数实验研究

采用循环水模拟装置,在相同流量、相同温度条件下,研究了管道形状、管道口径对超声防垢率的影响.结果表明,管道形状、口径对超声防垢率均有一定影响.在相同频率、相同功率超声作用下,直管处局部防垢率比弯管、变截面管处局部防垢率高,但对循环系统,总的防垢率相差不多;在相同频率、相同声强超声作用下,直管口径越大,直管处局部防垢率越高.     

碳酸盐岩超声波速度频散实验研究

研究岩石超声波速度频散规律,为解决测井和室内超声波透射实验之间数据匹配问题提供参考依据.用数值模拟与物理实验方法研究碳酸盐岩的超声波速度频散现象,结果表明:均质型碳酸盐岩不存在速度频散;孔洞型碳酸盐岩出现了较为明显的速度频散,并随着孔洞密度的增大而增大.孔洞结构也会导致声波速度的离散,这种离散随着频率的增大而减小.不同...     

超声波-光催化降解处理苯酚的实验研究

为了证明超声波-光催化氧化法处理水中的化学污染物的效果,通过光催化氧化法和超声波氧化法联合处理苯酚,对三种降解体系的降解效果做了比较,分析 pH、催化剂、时间等影响超声-光催化降解效率的因素,寻求超声波-光催化降解苯酚的适宜条件,研究结果表明:超声-光催化联合法比单一的超声波氧化法、光催化法降解率要高.在pH为6.0~7.0,催化剂的投加量为0.4 g,时间为2 h的条件下苯酚的降解效果最好.     

铁电陶瓷材料实验研究及应用

介绍了压电晶体材料和热释电晶体的极化强度与外电场的线性关系。并通过检测设备(电桥、示波仪、数字表)验证了线性电介质和铁电晶体是典型的非线性电介质外,其极电强度与外电场的关系呈非线性。特别是在具体温度范围内具有自发极化,而且共自发极化强度在电场中与电场强度有常规的电滞回线的形式     

忍冬叶超声提取工艺的实验研究

采用超声技术对忍冬叶提取工艺进行研究,找出了最佳提取工艺条件。结果表明,该工艺具有简便、快速、节能、高效的特点。