超声微铣削加工毛刺成形特性研究

为减少微细切削加工过程中产生的微型毛刺对微型零件成形加工质量的影响,利用双直槽结构矩形六面体超声变幅器对工件施加水平辅助超声振动,在304奥氏体不锈钢板表面进行微沟槽结构超声微铣削成形加工试验,研究不同超声微铣削参数条件下铣削顶部毛刺的成形特性.试验结果表明,工件的水平超声振动使得不锈钢微沟槽顶部毛刺形态由长条形的絮状结构变为连续的片状结构;且随着超声振幅的增大,片状毛刺的高度逐渐减小,呈微细碎片化趋势.工件的水平超声振动还有利于减小微铣削沟槽顶部毛刺的长度,且当每齿进给量略大于刀具最小切削厚度时,毛刺长度的减小最为明显.

基于冻结浆料的分层实体制造法加工陶瓷坯体

提出了一种新型陶瓷增材制造方法,浆料由陶瓷粉末、有机粘结剂和去离子水构成,单层生坯的加工过程包括:铺料、冷冻和激光扫描,层层累积成型后,将冻结状态坯体置于冷冻干燥机中干燥,得到陶瓷生坯;分析了激光加工参数和浆料固含量对于激光扫描过程的影响。结果表明:采用激光扫描图形轮廓的方式,避免了激光辐照对材料内部结构的破坏;通过与冷冻干燥技术的结合,充分保留了片层状的孔隙结构;随着激光能量密度的增大,激光扫描线的宽度和激光切割的深度增大;随着浆料固含量的增加,受陶瓷颗粒对激光能量产生散射作用的影响,激光的切割深度减小。

异形螺旋线电解加工关键技术研究

采用正交与灰度关联理论相结合的方法进行30CrNi_2MoV材料的复合电解液配方试验,开展了阴极结构设计和阴极齿模拟仿真,并在自主研制的24 m长、15 000 A、2.5 MPa大型卧式数控电解加工机床上,完成了螺旋线零件全金属螺杆钻具定子和大型螺旋花键的高精度加工。结果表明:采用10%NaCl+4%NaNO_3+2%NaClO_3复合电解液,可实现高硬度30CrNi_2MoV材料的高效高质量加工,缩短阴极设计周期并降低成本。通过典型零件的长时间稳定加工,验证了自主研发的卧式数控电解加工机床的可靠性。

激光气化冻结浆料分层实体制造中黏结剂的选择

为减小多孔陶瓷3D打印加工过程中坯体的变形,提出了一种基于冻结陶瓷浆料的分层实体制造方法(FS-LOM).采用刮片铺设浆料,通过冷冻板建立固体支撑,利用激光气化切割2D图形,采用冷冻干燥技术获得多孔结构.分析了FS-LOM的加工机理;选取3种黏结剂配制陶瓷浆料,进行了加工实验和结果分析.结果表明:FS-LOM具有加工过程坯体无变形的特点,在提高孔隙设计性,改善零件台阶效应等方面具有潜力;采用羧甲基纤维素钠作为黏结剂配制的浆料,具有共晶点高,激光切割效果好,层间结合紧密的优点,可满足FS-LOM的加工要求.

全金属螺杆钻具定子精密电解加工成形阴极设计

为缩短全金属螺杆钻具定子电解加工阴极设计周期同时提高成形精度,提出了一种粒子群优化BP神经网络的精密成形阴极设计方法,建立了全金属螺杆钻具定子电解加工精密成形阴极设计模型,完成了多弧面成形阴极设计。采用自主研制的大型卧式电解加工设备,在选定参数下实现了材料为38CrMoAlA的4 m长金属螺杆钻具定子的稳定加工,轮廓成形精度为±0.03 mm,表面粗糙度达Ra0.848μm。