双轴式不定偏心法对提高磁粒研磨轨迹均匀性的研究

为解决TC4钛合金表面研磨不均匀、研磨轨迹重叠与加工效率低的问题,提出1种双轴式不定偏心磁粒研磨法。利用Adams软件模拟单颗磨粒的运动轨迹,采用统计方法计算运动轨迹密度的标准差值,作为平面运动轨迹均匀性的定量评价值。采用单轴式磁粒研磨法、双轴式定心磁粒研磨法和双轴式不定心磁粒研磨法在主轴转速350 r/min,研磨间隙1.5 mm的实验条件下对TC4钛合金平面研磨60 min,通过表面粗糙度、平面度大小和表面形貌来表征工件的表面均匀性。结果表明相同实验条件下采用双轴式不定偏心磁粒研磨法进行表面光整加工,粗糙度Ra由3.60μm下降到0.21μm,最大高度差由41.0μm变为6.3μm,平面度由0.0297 mm变为0.0072 mm,相比较于其它2种加工方式,双轴式不定偏心磁粒研磨既可以提高研磨效率,又可以使磨粒的运动轨迹密集程度大幅度减小,研磨轨迹更加均匀,有效去除了工件表面缺陷,显著提升表面均匀性。

退火温度对Mg/Al轧制复合层组织和性能影响

采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、拉伸实验机、X射线衍射仪(XRD)等研究了退火温度(220~380℃)对MgAZ31和Al(1A99)轧制复合层的微观组织结构、力学性能、拉伸断口的形貌及物相成分影响。结果表明:随着退火温度的升高,镁、铝原子逐渐进行扩散迁移,扩散层厚度增加,从220℃时的1.80μm逐渐增加到380℃时的45.10μm,且扩散层的生长速率逐渐增大;当退火温度达到300℃时,断口处出现密集的韧窝,镁基体的断裂形式向塑性断裂转变,镁基体的塑性增强,断口的物相为Mg_(2)Al_(3)相,抗拉强度达到最大,为272.35 MPa,此时试件的综合力学性能达到最佳,故300℃为最佳退火温度。

石英玻璃管内表面的复合光整试验研究

目的探究超声磁粒复合研磨与超声振动复合抛光两个试验阶段对石英玻璃管内表面加工的可能性,寻求最优的工艺参数组合。方法在石英玻璃管内添加柱形径向充磁辅助磁极,并添加超声振动,组成复合光整装置。在辅助磁极表面包裹一层研磨粒子,构成超声磁粒研磨装置,在辅助磁极外表面包裹一层聚氨酯,构成超声振动抛光装置。结果对上述的超声磁粒复合研磨阶段进行响应面优化,在主轴转速、振动频率、粒径三个变量中,保持其中一个变量不变,另外两个变量组合,使表面粗糙度值达到最低。选用最优的工艺参数组合作为第一阶段主要参数,经40 min研磨,表面粗糙度值从原始的4.40μm下降到0.19μm。在第一阶段基础上进行第二阶段抛光,经5 min抛光,表面粗糙度值从0.19μm进一步下降到0.07μm。结论通过响应面优化得到最优超声磁粒复合研磨组合为:主轴转速1000 r/min、粒径250μm、振动频率20 k Hz。经超声磁粒复合研磨与超声振动复合抛光两个阶段加工后,玻璃管内表面存在的凹坑、突起及划痕均得到有效去除,表面更加均匀、平整。

超声振动复合研磨K9光学玻璃工艺研究

目的探究超声振动复合研磨对光学玻璃研磨可行性,通过响应面法寻求超声振动研磨最优的工艺参数组合。方法在传统研磨装置基础上,添加超声振动装置、蠕动泵、旋转工作台构成超声振动复合研磨装置。添加轴向超声高频振动提高研磨效率,添加旋转工作台提高研磨均匀性,添加蠕动泵便于循环和更新研磨液。利用响应面法优化超声振动复合研磨加工中的主轴转速、振动频率、加工间隙三个变量参数,并进行实验研究,可得出两两变量关联度,从而得出研磨中影响最大的因素。结果通过响应面优化后得到超声振动复合研磨最佳工艺参数为主轴转速1000 r/min、加工间隙0.4 mm、振动频率12 kHz,主轴转速和间隙参数对工件表面研磨加工的影响较大。经25 min研磨,无超声振动的传统研磨方法使表面粗糙度值Ra从0.3μm下降到0.1μm;增加超声振动复合研磨使表面粗糙度值Ra从0.3μm下降到0.04μm。结论经超声振动复合研磨后,光学玻璃表面存在的凹坑、凸起均得到了有效去除,表面粗糙度值下降快,表面形貌均匀、平整。

复合磁极磁粒研磨平面机理及试验探究

目的探究磁粒研磨中复合磁极磁回路对工件表面质量及表面粗糙度值的影响,解决传统平面磨粒受磁力较小而远离加工区域,从而使表面质量较低的问题。方法对提出的磁极复合磁路法进行研磨机理分析,并通过磨粒在加工中的受力分析,进而分析影响因素。使用等效磁路法,对3种磁路所形成加工区域的磁感应强度进行计算,进而采用Ansoft Maxwell软件对3种磁路的磁场梯度模拟仿真进行对比分析,综合分析、评价影响因素的作用,为试验打下理论基础。最后使用表面粗糙度仪及超景深3D显微镜,对采用不同磁回路研磨前后的工件表面粗糙度值及表面质量进行测量与记录。结果复合磁极磁路中的磁感应强度大于传统研磨加工,具有明显、对称的磁场梯度效果。与传统式研磨相对比,表面粗糙度值从0.10μm降至0.06μm,在表面粗糙度改善率上提升40%,工件表面研磨质量较好。结论复合磁极式磁粒研磨工艺对工件表面的划痕、凹坑、斑点等达到了良好的去除效果,使工件表面平整并具有镜面效果,较传统研磨明显具有质量好、效率高的优点。

Al基准晶薄膜/涂层研究进展

准晶材料固有脆性限制其作为结构性材料的应用,广泛用于表面薄膜/涂层,而得到高纯度准晶相与控制准晶相变仍是应用难点。围绕Al基准晶在表面薄膜/涂层应用方面,介绍真空蒸镀、溅射镀膜、热喷涂、激光熔覆等常用制备工艺,总结各工艺的特点。分析准晶薄膜/涂层的成分、冷却速度、热处理对准晶相变的影响,合理的制备工艺和适当的后续热处理对薄膜/涂层中形成高纯度准晶有显著提升。讨论相变对薄膜/涂层的力学性能、疏水性、摩擦性、耐腐蚀性和抗氧化性的影响,分析准晶薄膜/涂层在减磨耐磨涂层、热障涂层、太阳能选择性吸收薄膜等领域的应用前景。综述了近30年准晶薄膜/涂层的制备技术及改性研究的重要结果和研究现状,提出了准晶薄膜/涂层应用方面存在的问题并进行了展望。