聚晶金刚石加工技术进展

介绍了国内外正在研究和已经应用的聚晶金刚石的主要加工方法,即磨削加工、研磨加工、电火花加工、激光加工、化学加工、超声加工和复合加工,并对这些加工方法的特点、机理及影响因素、适用范围进行了分析。

陶瓷基复合材料加工技术及其表面亚表面损伤机制研究进展

综述了陶瓷基复合材料的传统机械加工、超声辅助加工、激光加工、多能场复合加工等加工方式的研究进展,并简述了几种加工方式的优缺点。对陶瓷基复合材料的表面及亚表面损伤机制进行了总结和分析,包括材料表面亚表面损伤形式、材料表面亚表面理论及模型研究。提出了传统的陶瓷基复合材料加工技术需要进一步优化刀具材料、开发新的刀具结构、优化工艺参数等,以减少加工缺陷。研究了复合加工中材料去除率最大条件下的损伤容限条件、材料加工后的性能保持性等,同时探究了高效高质量的多能场复合加工新方法及其应用理论,以及研究探索了在复杂载荷及动载荷(如动态切削力、高温切削及超声动态冲击载荷)耦合作用下陶瓷基复合材料的内在损伤机理及演化问题。

数控旋转超声加工机床研制及其工艺实验

硬脆材料的应用需求日趋强烈,旋转超声加工技术被视为其最佳的制造工艺手段之一,而国内旋转超声加工机床的核心技术相对滞后。针对三轴数控旋转超声加工机床进行了系统研究,提出了一种工具头振动和工作台振动的新型结构机床,并研制出一台旋转超声加工专机。该机床可实现超声磨削、超声铣削、超声钻削和传统的拷贝式超声加工等功能。在系统工艺实验的基础上,总结出了最优的工艺参数规律,并进行大量的验证性超声加工实验,加工出了陶瓷材料、磁性材料、大理石和玻璃材料等工件,形状特征包括复杂三维型腔、异形盲孔等,验证了该机床的良好性能。

特种加工的几种方法介绍

主要介绍了特种加工的产生、特种加工方法的种类、特点及应用。分别对电火花加工、电解加工、激光加工的基本原理、特点及应用作以介绍。

高体积分数SiCp/Al复合材料旋转超声铣磨加工的试验研究

由于大量高硬度增强相Si C颗粒的存在,高体积分数铝基碳化硅(Si Cp/Al)复合材料的机械加工十分困难。旋转超声加工被认为是加工这种材料的有效方法。通过超声辅助划痕试验,分析高体积分数Si Cp/Al复合材料旋转超声铣磨加工的材料去除机理。在超声振动的作用下,材料中铝基体发生塑性变形,其表面得到夯实;Si C增强相被锤击成细小的颗粒而发生脱落,形成较大的空洞。由于材料加工的缺陷大多产生于Si C颗粒的去除过程中,Si C颗粒的去除方式对加工表面的质量起着决定性的作用,选择合适的工艺参数可以有效提高加工表面质量。旋转超声加工工艺特征试验表明,超声振动可有效降低切削力;主轴转速对轴向切削力的影响最大,其次是进给速度,切削深度对轴向切削力的影响较小;另外主轴转速对表面质量的影响效果也最大,并随主轴转速的增大表面粗糙度增大。因此在加工过程中,可以适当加大切削深度,在保证加工质量的基础上,选择较大的进给速度,在保证刀具寿命的前提下,选择合适的主轴转速,以获得较优的加工表面质量和加工效率。

C/SiC陶瓷基复合材料旋转超声制孔工艺研究

针对C/SiC陶瓷基复合材料硬度高、难加工的特点,研究了机器人旋转超声制孔工艺优化策略。采用基于出口撕裂面积的缺陷评估方法,分析了陶瓷基复合材料制孔缺陷;通过正交试验研究了主轴转速、进给速度、超声振幅等工艺参数对制孔质量和孔径精度的影响规律,并利用方差分析和极差分析方法确定了最优工艺参数;基于此工艺参数,开展了刀具磨损试验。结果表明,对于厚度为8 mm的C/SiC陶瓷基复合材料叠层试板,钎焊金刚石套料钻可以稳定制40个孔,孔径精度达H9,撕裂面积因子在0.2以内;最后综合考虑制孔质量与效率要求,提出了先快后慢分段切削的工艺策略,在保证制孔质量的同时提高了制孔效率。

复合材料的加工工艺与连接技术

介绍了复合材料的传统机械加工、特种加工及其结构连接，其中特种加工主要介绍高压水射流、激光及超声波技术。

纤维增强陶瓷基复合材料加工技术研究进展

纤维增强陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、耐腐蚀、抗烧蚀以及抗氧化等一系列优点,被列为新一代高温热结构材料的发展重点,在航空、航天、能源等领域具有极大的应用前景。但纤维增强陶瓷基复合材料具有硬度大的特点,其加工是一个难点,主要对纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工工艺和特种加工工艺及其研究进展进行了介绍,并对纤维增强陶瓷基复合材料的加工工艺的发展趋势作了展望。

超声旋转加工及其在Nd：YAG晶体棒外圆成形中的应用

本文概要介绍超声旋转加工原理、特点和Ｔ３０３０３／ＺＶ型超声旋转加工机。验证了具有细长金刚石钻头的超声振动系统可按“局部共振”设计和调谐，观测了超声旋转加工对加工材料性能的影响，测量了加工精度，得出超声旋转加工能有效用于Ｎｄ。ＹＡＧ晶体棒外圆成形。

陶瓷坯体的旋转超声辅助加工实验研究

利用金刚石工具头高速旋转和超声频辅助轴向振动的加工方法铣削陶瓷坯,以加工工艺中的四个重要工艺参数(有无超声加工、主轴转速、进给速度和不同素烧温度的陶瓷坯)为实验因素,以轴向切削力为评判指标,采用等水平正交试验方案,研究各个加工参数对陶瓷坯加工质量的影响规律,从而得出陶瓷坯旋转超声加工参数的最优组合。试验结果表明:进给速度和超声加工的有无对轴向切削力的影响最大,陶瓷坯素烧温度的不同和主轴转速对轴向切削力影响较小。在主轴转速为1600 r·min^(-1)、进给速度为40 mm·min^(-1)和素烧温度为600℃的旋转超声加工条件下,轴向切削力最小,加工表面最好,加工效果最佳。

旋转超声振动磨削与加工表面质量的关系

对硬脆性材料实行旋转超声振动磨削加工,可以有效改善加工表面质量。分析了在旋转超声振动磨削过程中单颗磨粒的运动特性与加工表面质量的关系。在旋转超声振动磨削过程中,旋转振动磨削的周期往复作用及切削速度增大、作用时间缩短等运动特性,使得表面质量和加工精度得以提高。从工件的动态位移情况来看,在旋转超声振动磨削中,表面粗糙度有所降低,工件振动系统的刚性有所提高,这也有助于提高加工表面质量和精度。

三锤头径向旋锻机在钼棒加工中的应用

采用新型三锤头径向旋锻机进行钼棒开坯加工技术,有效改善钼材开坯品质,提高生产效能。

多种能场高性能加工复杂曲面关键技术研究进展

综述多能场高性能加工复杂曲面关键技术的最新进展,展示该领域研究成果中的关键科学与技术问题。首先,系统分析了超声振动辅助加工技术、激光加工技术和电火花加工技术等高能场在复杂曲面加工中的应用形式与工艺特点。其次,揭示了电解加工技术、微量润滑绿色辅助加工技术和磁力辅助研磨加工技术等非高能场加工技术对复杂曲面加工效率与表面质量的影响机制。同时,将多个能场的优势相结合,突破多能场应用的关键技术,改善复杂曲面的加工效果。系统分析了多能场复合加工技术中低能场与低能场、高能场与低能场耦合的技术发展现状。最后,分析多能场复合加工技术中能场叠加带来的技术局限性,并对该技术领域未来的发展态势进行展望,为多能场高性能加工复杂曲面的工程应用提供参考。

变幅杆连接结构对超声能量传递效果的影响

旋转超声加工是加工硬脆材料的一种较好方法,要实现良好的旋转超声加工,必须设计满足多方面要求的超声振动系统,以实现超声能量传递的最大化。超声振动系统的变幅杆连接结构分为传统连接结构、锥面定位连接结构、两面定位连接结构。在理论分析的基础上,对3种连接结构的变幅杆超声能量传递效果进行了对比实验研究,结果表明:在相同的实验条件下,传统连接结构最有利于超声能量的传递,但兼顾超声能量传递和回转精度两方面指标,两面定位的变幅杆连接结构最为合理。