正前角金刚石磨粒磨削钛合金仿真与试验研究

为研究正前角金刚石磨粒磨削加工的机理,论证正前角磨削的可行性,采用有限元仿真软件ABAQUS建立单颗金刚石磨粒磨削Ti6Al4V钛合金过程的模型,对比研究不同工艺条件下具有正、负前角的单颗金刚石磨粒磨削过程中磨削力的变化规律.在此基础上,分别针对飞秒激光加工的正前角金刚石磨粒和原始的负前角金刚石磨粒开展钛合金磨削试验,采用测力仪测量磨削力,并将测得的磨削力与仿真结果进行对比;观测磨削加工表面形貌,测量表面粗糙度,将正、负前角磨削时的磨削力、磨削加工表面形貌和表面粗糙度进行对比.结果表明,在单颗金刚石磨粒磨削中,磨削力随着磨削速度的增大而减小,随着磨削深度的增加而增大,随着磨粒前角由负到正而逐渐减小,仿真得到的磨削力与试验结果的变化趋势基本吻合.相比于传统的负前角磨削,正前角金刚石磨粒具备良好的耐磨性,磨削表面磨痕较浅、加工缺陷少,表面粗糙度值降低58%~66%,可有效提高磨削加工表面质量.

FSC方程式赛车制动系统总成设计与计算

从FSC比赛规则出发,初步分析赛车的前后制动力,提出一套适合于FSC方程式赛车制动系统设计的方法,介绍大学生方程式赛车制动系统的组成,包括零部件的选择和总成的匹配。还根据已知的汽车相关参数,通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数。

飞秒激光加工单晶金刚石制备正前角磨削工具

目的制造一种磨粒有序排布、具有正前角的无结合剂端面金刚石磨削工具。方法采用波长为1030 nm、脉宽为250 fs的钛蓝宝石飞秒激光对单晶金刚石(SCD)进行烧蚀加工,首先研究加工工艺参数(特别是烧蚀轨迹间距)对金刚石加工效率及表面质量的影响。采用预先设计的激光扫描路径,基于优化后的工艺参数在SCD表面加工出微磨粒阵列结构,各磨粒呈方锥台形结构,其顶部倾斜角约为100°。在此基础上,对微磨粒阵列进行烧蚀加工,将所有微磨粒顶部的倾斜角减小至小于90°。结果当激光烧蚀轨迹间距为10.0μm时,烧蚀加工表面RMS粗糙度最小。确定了一种微磨粒边缘倾斜角小于90°且磨粒有序排布的新型无结合剂金刚石端面磨削工具的激光制备方法和工艺,采用该工艺加工的磨削工具表面质量好,轮廓精度高,磨粒平均正前角约为9.80°。结论采用飞秒激光可以高质量、高效率地制备出磨粒有序排布的新型正前角无结合剂金刚石端面磨削工具,该工具有望在硬脆材料磨削中减小磨削力,提高材料表面完整性。

基于ANSYS的FSC车架仿真及其弯曲工况分析

赛车的车架是支撑赛车其他部件、构成赛车主体的重要部件,现在ANSYS软件中对弯曲工况下的车架进行模拟力学分析,为之后车架的轻量化提供了理论依据。

飞秒激光加工单晶金刚石锥形阵列的试验研究

针对单晶金刚石加工难的问题,采用脉宽为250fs的飞秒激光器,开展了不同工艺参数下的单晶金刚石晶体飞秒激光烧蚀试验研究,同时采用超景深显微镜检测单晶金刚石烧蚀的宽度、深度及表面质量,研究了激光平均功率、光斑重叠率和扫描次数对单晶金刚石烧蚀深度、宽度及表面质量的影响。结果表明,飞秒激光成型烧蚀加工单晶金刚石时,当采用激光平均功率为11.1 W,光斑重叠率为61.9%,循环扫描次数为100次作为最佳工艺参数组合时,能够获得具有较高表面质量的最大烧蚀效率,通过激光分层成型烧蚀,在单晶金刚石片上加工出大小、突出高度和排布方式可以精确控制的锥形阵列,制造出无需结合剂的高品质端面金刚石砂轮。