高体分铝基碳化硅超声振动钻削的内孔表面质量试验研究

针对高体分铝基碳化硅精密钻削加工技术难题,利用普通超声振动钻削(UVD)和超声振动啄式钻削(UVPD)两种工艺,通过均匀试验设计,对高体分铝基碳化硅套料钻削的内孔表面质量的变化规律及产生原因进行了深入的直观分析和回归分析。结果表明:高体分铝基碳化硅套料钻削时,内孔表面缺陷表现为SiC颗粒拔出、SiC颗粒破裂、Al基体塑性变形三种形式;采用UVD能够获得比普通钻削更好的内孔质量,而采用UVPD的表面粗糙度可比UVD降低20%以上,各工艺条件下表面缺陷特征的差异是导致内孔质量变化的根本原因;无论UVD还是UVPD,超声振幅和进给速度都是影响内孔质量的重要因素,增大超声振幅或降低进给速度都有利于提高内孔质量。

304不锈钢表面离散圆形凹坑液相辅助激光制备及摩擦性能

为改善304不锈钢耐磨性及润湿性,在空气与液相2种介质下使用激光加工技术在304不锈钢表面制备离散型圆形凹坑织构。借助白光干涉仪、扫描电子显微镜及能谱、接触角测量仪对织构试样表面形貌、元素含量及润湿性进行了表征,并通过摩擦磨损试验考察了织构试样在干摩擦和油润滑下的摩擦学性能。结果表明:空气介质下激光加工增强了试样表面疏水性能,接触角为123.3°;液相辅助激光加工增强了试样表面润湿性,接触角为29.3°;液相辅助激光加工表面的微凹坑分布更加均匀,无明显的氧化及熔融物重铸现象,这是因为液相在激光加工时对试样起到了冷却及保护作用;液相辅助激光加工表面织构在2种摩擦工况下的摩擦因数均最小,且磨损有一定改善。液相辅助激光制备的织构表面较为均匀、无较大的微凸峰,且具有较好的润湿性能,有利于润滑油的存储及铺展,进而改善了界面摩擦行为。

CFRP/钛合金叠层结构变参数螺旋铣孔界面加工特性研究

螺旋铣孔是CFRP/钛合金叠层结构件的常用制孔技术,然而两材料切削性能的差异使单一参数下的内孔加工质量难以保证。围绕CFRP/钛合金叠层结构一体化精密制孔的现实需求,设计了变参数螺旋铣孔方案;通过对界面过渡轴向力、界面加工质量和界面处孔径的分析,研究了叠层制孔顺序和变参数位置对界面加工特征的影响规律。结果表明:叠层制孔顺序对界面过渡轴向力、界面加工质量和界面处内孔精度都有显著的影响,而变参数位置的影响主要体现在界面加工质量方面。C/Ti-C方案能获得最佳的界面加工质量,其界面平整度因子仅为Ti/C-Ti的8%;Ti/C制孔顺序能获得较小的两材料界面孔径差值,最小为29μm。基于对界面加工质量和尺寸精度的综合考虑,C/Ti-C变参数方案能够实现最佳的界面加工效果。

活化处理对高速钢Ni-W-P化学镀层结合力影响

为提高Ni-W-P化学镀层与高速钢基体之间的结合力,重点研究了高速钢化学镀前的表面活化处理工艺。以不同浓度的盐酸、硫酸、氢氟酸和活化时间为研究对象,以Ni-W-P镀层与高速钢基体的结合力为研究指标,通过正交试验对活化剂组分和活化时间进行优化。结果表明,在试验条件下,当活化剂中添加8%的浓盐酸和2.5%的氢氟酸(其余为水)并对高速钢基体进行3 min活化处理时,制备的Ni-W-P镀层与基体的结合力最大。

纳米颗粒添加剂对切削油摩擦学性能的影响

切削油是一种常用的切削润滑介质,在高速、精密和难加工材料切削时,其减摩抗磨性能难以满足需要,添加纳米粒度的固体润滑剂是一种有效的解决方法。采用表面活性剂将石墨、MoS_(2)、WS_(2)、SiO_(2)和Al_(2)O_(3)五种纳米颗粒稳定分散于L-MH46绿色切削油中,并配置成不同种类和浓度的纳米颗粒润滑液,进行不同润滑液下YG6硬质合金和Inconel 718镍基合金的摩擦学试验。对摩擦系数进行测试分析,并利用金相显微镜和白光干涉仪对磨损表面进行表征,研究不同纳米颗粒添加剂对切削油减摩抗磨性能的影响。结果表明:向切削油中加入纳米颗粒添加剂能够有效减小摩擦系数、降低磨损程度和提升摩擦表面质量。其中,15%浓度的MoS2颗粒润滑液具有最好的减摩效果,摩擦系数f可降至0.043,10%浓度的SiO_(2)颗粒润滑液可以获得更稳定的摩擦系数(f=0.052);15%浓度的SiO_(2)颗粒润滑液具有最好的抗磨性能,能够获得最优的磨损表面形貌及最小的磨损宽度(585.44μm)。该研究对于切削润滑介质的发展和应用具有一定的参考价值。

大鼠急性脊髓损伤后神经细胞Bcl-2与Bax比值及细胞凋亡的关系

目的:观察大鼠急性脊髓损伤(ASC I)后不同时间点脊髓神经细胞中Bcl-2和Bax蛋白的表达及神经细胞凋亡的情况.方法:选取28只SD大鼠,分为对照组(4只)和损伤组(24只),损伤组再分为六个小组,每组4只.对照组行开椎板术不压迫脊髓,损伤组开椎板压迫脊髓造成大鼠急性损伤模型,损伤组于伤后4 h,8 h,1 d,3 d,7 d和14 d 6个时间点取材,做切片备用;免疫组织化学检测Bcl-2,Bax,TUNEL检测细胞凋亡,图像分析各时间段检测结果进行半定量分析;统计学分析各待检数据.结果:大鼠ASCI后4 h即可见脊髓内TUNEL阳性细胞,8 h表达达高峰,此后表达量逐渐下降,14 d时仍可见少量阳性细胞;大鼠ASCI后凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax出现表达,1 d时达高峰,14 d时仍有表达.Bcl-2/Bax值4和8 h时较低以后逐渐增大到一定值,Bcl-2/Bax值越小凋亡的细胞越多.结论:大鼠ASCI后脊髓内存在神经细胞凋亡,bcl-2和bax相关基因的表达与细胞凋亡数有相关性.

基于电子鼻技术对羊奶粉中掺假牛奶粉的快速检测

利用电子鼻技术结合多种化学计量学方法,对羊奶粉掺假牛奶粉进行了快速定性判别和定量分析。将牛奶粉按不同比例掺入到羊奶粉中,并按掺假羊奶粉与水为1∶7.2的比例配成溶液,进行电子鼻检测。通过电子鼻采集不同比例掺假奶挥发性成分的响应值,然后利用主成分分析(PCA)、Fisher线性判别分析(FLDA)以及线性回归拟合分析进行定性判别和定量分析,建立基于电子鼻技术检测羊奶粉掺假的方法。结果表明,FLDA及PCA都能够区分出不同比例的掺假奶,且FLDA区分效果优于PCA;线性回归拟合分析的相关系数为94.8%,预测值与实际掺假值呈现一定的线性关系,表明该模型具有较好的泛化能力。因此利用电子鼻实现羊奶粉掺假的快速定性判别和定量分析是可行的。

颗粒流切削润滑研究现状及展望

切削润滑是实现高速、精密切削的必要条件,然而传统切削润滑技术与绿色制造要求之间的矛盾越来越突出,而颗粒流润滑是一种具有广阔应用前景的绿色切削润滑技术。首先,指出了传统浇注式切削润滑的问题和不足,最小量润滑(Minimum Quantity Lubrication,MQL)、液氮冷却等常见绿色切削润滑技术的优势和缺点,以及颗粒流润滑的特点。然后,论述了颗粒流切削润滑的颗粒介质输送和导入方式,包括填涂式、铺粉式、送粉式、流化式和雾化式。从车削、铣削、磨削、钻削四种加工工艺,综述了颗粒流切削润滑的工艺效果及参数优化。从颗粒介质的界面作用机理和颗粒润滑液的物理性能两个角度,概括了颗粒流切削润滑能够实现连续润滑和冷却的基本机理。在此基础上,分析了颗粒流切削润滑技术的优势及其发展过程中的问题。最后,从促进实践应用的角度,对颗粒流切削润滑技术进行了展望,从而为该技术的成熟和推广提供参考。

振动钻削的运动学特性及其对加工质量的影响

基于振动钻削的基本原理,对轴向振动钻削的运动学特性和钻尖切削状况进行了分析。在此基础上,利用自制的压电式振动工作台进行了硬铝和不锈钢的轴向振动钻削实验,并对孔径大小、表面形貌和表面粗糙度进行了测量。研究结果表明:由于轴向振动的影响,振动钻削的瞬时切削厚度、切削速度和刀具工作角度发生周期变化,从而使其断屑排屑状况、横刃的工作状况和主切削刃的工作角度得到了有效改善,因此可以获得更高的尺寸精度和更好的表面质量。

最小量润滑在振动钻削中的应用

为了有效地发挥最小量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)在钻削加工中的冷却和润滑性能,把MQL和振动钻削技术结合起来,对MQL在钻削加工(尤其是振动钻削)中的作用效果进行理论分析和试验研究,并对加工中的最大轴向力和表面粗糙度进行测量。研究结果表明,与普通钻削相比,振动钻削能够有效改善MQL的作用效果,通过合理选择参数,能使最大轴向力明显减小,表面粗糙度显著改善;增大振幅是提高MQL作用效果的有效途径,能够降低表面粗糙度,提高加工质量。

大剂量甲基强的松龙对大鼠急性脊髓损伤后神经细胞Bcl-2表达及细胞凋亡的影响

目的:观察大剂量甲基强的松龙(MP)治疗对大鼠急性脊髓损伤(ASCI)后神经细胞凋亡及凋亡基因Bcl2的影响。方法:选取48只雌性SD大鼠随机等分为2组,对照组与治疗组,按Nystr觟m法制备大鼠急性脊髓损伤模型。治疗组伤后30min经腹膜腔注入MP30mg/kg,以后每小时腹膜腔注入MP5.4mg/kg,维持24h;对照组应用生理盐水替代MP,处理方法同治疗组。两组分别于伤后4、8h及1、3、7、14d灌注固定后取材。免疫组织化学检测损伤段脊髓内Bcl2蛋白表达,TUNEL检测细胞凋亡,染色结果应用图像分析仪进行半定量分析。结果:大鼠ASCI后4h即可见脊髓内TUNEL阳性细胞,8h表达达高峰,此后表达量逐渐下降,14d时仍可见少量阳性细胞。凋亡相关蛋白Bcl2在伤后4h即可见表达,伤后1d达高峰,伤后14d仍有表达。与对照组相比,治疗组伤后8h、1d和3d时凋亡细胞数减少有统计学意义,伤后8h和1dBcl2蛋白表达增高有统计学意义。结论:大剂量甲基强的松龙治疗可抑制大鼠ASCI后神经细胞凋亡,并增加凋亡相关蛋白Bcl2的表达。

经皮复位固定技术治疗严重塌陷型跟骨关节内骨折的近期疗效分析

目的探讨经皮复位固定技术治疗严重塌陷型跟骨关节内骨折的近期效果。方法 2016年10月~2018年12月对33例(35侧)跟骨骨折采用经皮推顶复位技术复位距下关节面,恢复跟骨长度、高度和宽度,纠正内外翻畸形,经皮轴向支撑和横向加压螺钉固定骨折。结果手术时间(46. 7±6. 9) min。术后无皮肤坏死感染等并发症。术后12 h VAS疼痛评分(5. 1±1. 2)分。术前跟骨高度(40. 92±4. 11) mm,显著低于术后(44. 53±3. 53) mm(t=4. 114,P=0. 000);术前跟骨宽度(52. 30±4. 70) mm,显著高于术后(41. 66±2. 96) mm(t=10. 433,P=0. 000);术前跟骨长度(71. 81±6. 76) mm,显著低于术后(81. 86±3. 22) mm(t=8. 120,P=0. 000);术前Biohler角中位数5. 00°(-10. 3°~15. 5°),显著小于术后29. 10°(22. 5°~40. 5°)(Z=-5. 160,P=0. 000);术前Gissane角106. 39°±11. 61°,显著小于术后130. 53°±4. 74°(t=10. 938,P=0. 000)。术后6个月美国足踝外科协会(American Orthopedic Foot and Ankle Society,AOFAS)足踝部功能评分(76. 0±6. 1)分,27侧良(77. 1%),8侧可。结论经皮复位、轴向支撑、横向加压固定技术治疗跟骨关节内骨折近期疗效满意。

直槽微铣削中切削参数对铣刀跳动量的影响

铣刀跳动是铣削振动的一种表现形式,其不仅加剧刀具的磨损,降低加工质量,严重时将使刀具产生崩刃甚至断裂,导致切削过程无法进行。基于45钢直槽微铣削试验,分析铣刀跳动量的基本特征。在此基础上,研究铣削参数对铣刀跳动量的影响规律,建立铣削参数与铣刀跳动量之间的非线性关系模型。研究结果表明,直槽微细立铣削时,立铣刀在各方向上的跳动量大小依次如下:槽宽方向(Y方向)>进给方向(X方向)>铣刀轴向(Z方向);铣削参数是影响铣刀跳动量的主要因素,其显著性水平依次如下:铣削速度vc>轴向切深H>进给速度f;基于正交试验建立的铣刀跳动量非线性关系模型具有较好的拟合效果,可以用于相应条件下铣刀跳动量的预报和控制。

轴向振动钻削的断屑机理研究

在对钻削加工的断屑方式简要分析的基础上,基于轴向振动钻削的变厚切削特性,分析了轴向振动钻削实现可靠断屑的内在实质,并进行了相应的试验验证。研究结果表明:与普通钻削相比,轴向振动钻削轴向瞬时切削厚度周期变化,具有变厚切削特性;通过合理选择工艺参数,可以使振动钻削过程实现几何断屑,从而保证了切屑的顺利折断。

光学玻璃钻削时孔口损伤的形成机理及抑制工艺

由于光学玻璃高硬度、高脆性和低断裂韧性的力学性能,边缘损伤已成为光学玻璃加工的常见缺陷形式,严重制约了加工质量的提高。基于BK7光学玻璃的钻削试验,分析了孔入口和出口边缘损伤的基本特征;利用脆硬材料的压缩断裂理论,探讨了孔口损伤的形成机理;研究了钻削参数对孔口损伤的影响规律。在此基础上,初步探索了旋转超声钻削(Rotary Ultrasonic Drilling,RUD)和旋转超声啄式钻削(RUPD)工艺对孔口损伤的抑制效果。结果表明“局部崩边”是孔入口损伤的主要形式,“整体剥落”和“不连续崩碎”相互叠加是孔出口损伤的表现形式;金刚石磨棒端面磨粒的刻划切入所导致的亚表层侧向裂纹扩展是造成入口损伤的重要原因,而中位裂纹扩展和轴向压溃是出口损伤的主要成因。RUD能够有效抑制孔口损伤,其最大入口崩边尺寸和最大出口剥落尺寸分别为普通钻削的15%~50%和45%~65%。RUPD能够促进磨屑和脱落磨粒的排出,因此可以获得更小的出口损伤。

低频轴向振动钻削的变角切削特性

在对轴向振动钻削的变角切削原理简要分析的基础上,结合普通麻花钻的几何结构,研究了轴向振动钻削情况下振动参数对主切削刃和横刃工作角度的影响规律,然后进行了硬铝(2A12)的低频轴向振动钻削试验,并对试验中的钻削力和孔径尺寸进行了测量。研究结果表明:低频振动钻削时,轴向振动能够优化钻尖的工作角度、改善切削状况,从而减小了最大横向力,提高了内孔尺寸精度。

电子鼻对原料羊乳中掺假过期复原乳的检测

利用电子鼻技术结合多种化学计量学方法,对原料羊乳中掺假过期复原乳进行快速定性判别和定量分析。将过期复原乳按不同比例掺入到原料羊乳中,进行电子鼻检测。通过电子鼻采集不同比例掺假乳挥发性成分的响应值,然后利用主成分分析(principal component analysis,PCA)、Fisher线性判别分析(fisher linear discriminant analysis,FLDA)以及线性回归拟合分析进行定性判别和定量分析,建立基于电子鼻技术检测原料羊乳掺假的方法。结果表明:FLDA及PCA都能够区分出不同比例的掺假奶,且FLDA区分效果优于PCA;线性回归拟合分析的相关系数为88.4%,预测值与实际掺假值呈现一定的线性关系,表明该模型具有较好的泛化能力。因此利用电子鼻实现原料羊乳掺假的快速定性判别和定量分析是可行的。

振动攻丝扭矩的研究

在分析影响振动攻丝扭矩主要因素的基础上 ,结合试验结果揭示出各主要因素对攻丝扭矩的影响及其变化的基本规律 ,并归纳出了几种有效的控制振动攻丝扭矩的方法。这些方法对减小攻丝扭矩、提高内螺纹质量、改善攻丝效果、促进振动攻丝的实际应用具有一定理论和实践意义。

轴向振动钻削中麻花钻的失效形式分析

基于硬铝和不锈钢的振动钻削试验,对振动钻削中的麻花钻的失效形式及其产生原因进行了研究,并与普通钻削中的失效形态进行了对比分析。研究结果表明:与普通钻削相比,在合理的振动参数下,振动钻削时麻花钻的前后刀面磨损现象明显减弱,且更均匀化,横刃和外缘点磨损很少发生;钻头出现折断、主刃的崩刃和剥落等破损的几率也大大减小,但是若振幅过大,易出现横刃处的崩刃现象。

微细立铣削切削振动试验研究

基于45钢微细立铣削试验,分析了微细立铣削切削振动的基本特征,研究了直槽立铣加工时铣削参数对振动加速度和振动位移量影响的基本规律。研究结果表明:在同样的切削工况下,微细立铣削的切削振动远大于大直径立铣刀铣削的情况;铣削参数是振动加速度的主要影响因素,振动加速度随铣削参数的增加都呈上升趋势,但轴向切深H和转速n对振动加速度的影响比进给量f更显著;在一定的参数范围内,减小主轴转速n和增大轴向切深H能够减小振动位移量的大小。