工程陶瓷材料磨削加工技术

概述了近年来国内外工程陶瓷磨削加工技术的研究进展,对高速深切磨削、超声波辅助磨削、激光预热辅助磨削、延性域磨削、在线电解修锐、电解间隙修锐磨削等几种典型的磨削加工技术的特点及最新进展进行了分析评述;提出了非导电陶瓷双电极同步伺服跟踪电火花磨削加工工艺,并介绍了其磨削加工特点及关键技术,最后指出了今后的发展及研究方向。

高速超高速磨粒加工技术的现状与新进展

高速超高速磨粒加工是先进制造方法的重要组成部分,是各种加工材料获得精确尺寸和表面完整性的主要加工方法.分析了超高速磨削、高速点磨削、高效深切磨削等高速超高速磨粒加工技术的国内外现状、最新进展及关键技术,阐述了发展高速超高速磨粒加工的重要性.

高效率磨粒加工技术发展及关键技术

高效率磨粒加工是先进制造方法的重要组成部分,集粗精加工与一身,达到可与车、铣和刨削等切削加工方法相媲美的金属磨除率,而且能实现对难磨材料的高性能加工。阐述了高速超高速磨削、快速点磨削、高效深切磨削、缓进给磨削、高速重负荷荒磨以及砂带磨削等高效率磨粒加工技术的国内外的发展及最新研究进展。研究了高效磨削砂轮、主轴及其轴承技术、高效率磨床、磨削液供给技术、砂轮、工件安装定位及安全防护技术以及磨削状态检测及数控技术等实现高效率磨粒加工的关键技术,分析了发展高效率磨粒加工的重要性。

挤压油膜阻尼器在深孔加工中的实验

基于挤压油膜阻尼理论 ,设计了带挤压油膜阻尼器的深孔内圆磨削刀杆 ,并在高精度内圆磨床上进行了与静压支撑刀杆的磨削性能对比实验·实验表明 ,参数设计合理的油膜阻尼刀杆较静压支撑刀杆具有更优良的磨削性能和减振效果·油膜阻尼刀杆结构简单 ,拆装方便 ,稳定性高 。

高速深孔加工顶紧系统设计

高速深孔加工过程中,加工速度快,切削液的流量和压力较大,工件和授油器能否稳定连接是影响加工过程可靠性的关键因素之一。高速深孔加工在不同工况下连接工件和授油器的顶紧力大小要求不同,并且对工件夹紧时顶紧力精度的要求较高,文章采用PLC控制自动调节顶紧力的大小,有效的提高了高速深孔加工效率与稳定性。

抬刀运动对电火花加工电蚀产物浓度的影响

电极做周期性抬刀运动能够降低加工区域内的电蚀产物浓度,进而提高有效放电率和加工稳定性。为研究抬刀运动对间隙中电蚀产物浓度等的影响,选用不同的抬刀参数进行窄槽加工试验与分析;采用计算流体动力学方法(Computational fluiddynamics,CFD)对高速抬刀和普通抬刀运动分别进行仿真模拟,探讨二者对加工间隙中电蚀产物浓度的不同影响。模拟结果为进一步理解抬刀运动对加工性能的影响提供重要的参考。

窄深槽加工技术的研究综述与展望

针对窄深槽的加工技术包括铣削加工、拉削加工、电火花加工、电解加工等进行了分析,详细介绍了高速高效磨削技术在窄深槽加工中的应用现状,并做了采用电镀CBN砂轮高速高效磨削加工窄深槽的研究展望。

高速小直径深孔钻削过程中的切屑形态分析

切屑形态能够直接影响到高速小直径深孔钻削的排屑效果,是孔加工质量好坏的决定性因素。通过实验研究了直径12 mm的3种不同刀片材质高速SIED深孔钻(YN05硬质合金刀片、TiN涂层刀片、陶瓷刀片)分别在不同的主轴转速和刀具进给量情况下切屑的形态和容屑系数K对排屑效果的影响。通过分析实验所得数据和研究实验过程所产生切屑的形态,得出切屑的容屑系数越小排屑效果越理想,其中C形屑、锥状屑为高速小直径深孔钻削过程中产生的最佳切屑形态。

大深径比微小深孔超声电火花加工工艺研究

针对难加工材料的大深径比微小深孔加工这一工艺难题,设计并制造了基于工件振动的超声电火花复合加工装置。该装置包括一个已优化的压电振子和一台普通电火花机床。为提高加工效率,对压电振子进行了优化分析,使压电振子具有合适的纵振模态、固有频率和较大的振幅,压电振子中陶瓷片具有合理地安装位置。选择模具钢作为加工材料进行大深径比微小深孔的加工实验,比较研究了超声电火花复合加工装置和普通电火花机床加工大深径比微小深孔的加工效率。实验表明,超声电火花复合加工装置的加工效率更高。研究了超声激励电压、脉冲电流、脉冲宽度以及脉冲间隙等参数对大深径比微小深孔加工效率的影响,得出各参数较优的设置值。根据实验结果可以看出,超声电火花复合加工装置可以有效地加工出直径为0.5mm、深径比为60的微小深孔,适用于难加工材料的大深径比微小深孔加工。

深小孔高速电火花加工技术的研究

研究了深小孔高速电火花加工的原理 ,并进行了实验研究及分析 .这种深小孔加工方法 ,在难切削金属材料的加工中 ,在生产率、成本、精度和深径比等方面有一定的优势 .

高效率磨削加工技术发展

阐述了高速超高速磨削、快速点磨削、高效深切磨削、缓进给磨削、高速重负荷荒磨以及砂带磨削等高效率磨粒加工技术的国内外的发展及最新研究进展,分析了发展高效率磨粒加工的重要性。

用高转速微电极电解钻削深小孔

针对难切削材料的深小孔加工,提出一种有效排屑、迅速补充电解液的新工艺——高转速微螺旋电极电解钻削加工工艺,并对该工艺进行了机理分析与试验研究。研究了电极转速、电压、脉冲频率、进给速度等工艺参数对深小孔电解钻削加工精度和稳定性的影响,提出合理匹配上述参数可在较高加工效率下获得高的加工精度和加工稳定性。基于硬质合金微螺旋电极用自行研制的高精度微细电解系统成功地在高温镍基合金GH4169上加工出了一组孔径小于0.5mm、深径比大于10、形貌较好,锥度较小,侧壁陡直,进出口边缘锐利的深小孔。试验结果表明,高速电解钻削加工工艺在深小孔加工方面很有潜力。

深孔加工关键技术研究

分析了航空航天制造业中的一项关键技术——深孔加工工艺技术的特点以及影响深孔加工的各种因素。应用高效抽屑技术和机电一体化技术,研制推出了新型深孔加工技术及其装置——可调式高效负压抽屑装置和电磁式过载保护装置。通过试验证明,进一步优化了负压抽屑装置结构设计,从而使排屑更为流畅,大大提高了深孔加工的精度和生产效率。

高速钻削深孔钻的设计与研究

高速钻削加工对深孔钻提出了较高的要求,因此根据深孔加工技术、高速切削技术和流体机械知识,设计出一种在高速运动中能够保持平稳钻削和实现高效排屑的深孔钻。并且运用ANSYS Fluent软件对其排屑通道优化进行分析,验证了高速钻削深孔钻的排屑效果,为以后新型深孔钻的设计与研究提供了新的思路。

基于流体动力断弧的高速电弧放电加工

提出了一种可用于难加工材料大余量高速蚀除的新的放电加工方法——基于流体动力断弧的高速电弧放电加工。与传统的电火花加工方法相比,高速电弧放电加工采用具有更高能量密度的电弧放电而不是火花放电来实现材料的蚀除;与其他利用电弧进行材料去除的工艺方法相比,高速电弧放电加工可使用特殊设计的成形电极实现强制多孔内充液,从而获得三维复杂型腔的沉入式加工能力,因此具有更广泛的应用前景。初步实验表明,对于镍基高温合金等难切削材料,高速电弧放电加工的材料去除率(MRR)远高于传统的电火花加工,甚至高于铣削加工。例如:加工镍基高温合金(GH4169)的材料去除率可达11 300 mm3/min,而电极损耗率(TWR)低于3%。由此可见,高速电弧放电加工在难切削材料的高效去除加工方面具有明显的技术优势。

汶川地震断裂带科学钻探项目深孔取心钻探设备的研制与应用

深孔取心钻探设备是为满足汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD)3000 m深部取心钻探需要而自主研制的我国首套科学钻探专用设备,包括KZ3000型全液压钻机以及深部钻探配套用高压泥浆泵和钻杆钻具等。该套设备集全液压、高速顶驱、大口径、深部取心于一身,具有综合能力强、工艺适应性广、操控智能程度高等特点,在WFSD-2孔深部取心钻探中,各项功能满足设计要求,应用情况良好。该套设备作为我国深部钻探装备的阶段性创新成果,在科学钻探、深部找矿和浅层油气钻采中,具有一定的推广价值。

高速抬刀窄槽电火花加工性能实验研究

电极做高速抬刀运动能显著提高电火花加工的效率和稳定性。为探究高速抬刀窄槽电火花加工性能,分别采用5 m/min和36 m/min的抬刀速度进行了深窄槽加工实验,比较了两者的加工性能,对比分析了石墨和紫铜两种电极材料的加工效果及其损耗模式。

深孔取心钻进用高速顶驱式钻机

回顾总结了汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)项目钻探装备的研制和改造过程,详细描述了2种高速顶驱式岩心钻机的总体方案、应用效果和存在问题,简要分析了高速顶驱钻进、顶驱/转盘双回转钻进以及交流变频电驱动技术在深部复杂地层钻探领域的应用前景,对建立我国深部钻探装备体系具有一定的参考价值。

基于Z8016深孔钻床高速化改装的结构设计

为有效提高Z8016深孔钻床的加工效率和加工质量,对其进行了高速化的改装。改装过程以满足加工过程高效性和高稳定性为设计原则,分别为主传动系统和进给系统选用了合适的电主轴和滚珠丝杠副,并且针对高速深孔加工切屑量大的问题选择了SIED(单管内排屑喷吸钻)深孔加工系统,同时确定了与加工需求相匹配的切削液最大压力及流量。改装后的Z8016深孔钻床在深孔加工生产过程中具备高效性和高稳定性的特点,所加工出的深孔精度符合要求。

链排式喂苗机构抛投穴盘苗运动分析与试验

为了获得吊杯式移栽机投苗杯向吊杯喂苗的最佳抛投效果,探究抛投过程中穴盘苗运动规律,为喂苗机构与吊杯间的匹配关系及结构设计提供基础数据。在自制吊杯式移栽试验台进行了穴盘苗抛投试验,采用高速摄影机对喂苗机构抛投穴盘苗过程进行了跟踪拍摄,通过Tema控制软件对图像进行捕捉、分析和计算,分析了穴盘苗在抛投过程中位移与时间关系,得到了抛投穴盘苗的运动方程,结果表明:抛投速度对穴盘苗竖直方向运动影响较小,对水平方向运动影响较大。同时,分析了不同抛投速度对接苗准确性影响,提出了吊杯准确接到穴盘苗的条件,给出吊杯接苗角及安装角计算公式。