旋转超声加工硬脆性材料中边缘破损的研究

由于在原有的旋转运动基础上附加了轴向的超声振动,使得旋转超声加工(RUM)比普通磨削加工有明显的优势,例如,切削力小、刀具磨损轻等等.尽管如此,旋转超声加工仍然不能避免硬脆性材料加工中的边缘破损等常见问题.本文对边缘破损进行了较深入的研究,在有限元应力分析的基础上分析了边缘破损的根本原因,并提出了相应的措施来减小边缘破损.最后进行了实验验证,并把方此法应用到了实际的加工生产中,证明了其有效性和实用性.     

实现太赫兹波高透射率的微结构超精密加工技术

为针对提高太赫兹波透射率的需求,开展基于离子注入表面改性的脆性材料微结构超精密加工技术的研究,并将其应用于太赫兹波产生用磷化镓微棱锥结构的应用中。通过蒙特卡洛模拟指导注入参数,对比脆塑转变深度验证机械加工效果,成功加工出符合应用要求的微结构。通过光学测试,该方法能够有效提高加工效率,改善加工质量,实现对脆性光学材料的一次成型加工。     

超薄零件车削加工变形研究

超薄零件车削加工后存在较大的变形,严重制约了该类关键器件的广泛应用。为实现超薄零件加工变形的预测与分析,基于力学分析,建立了加工仿真系统并进行超薄零件精加工过程模拟研究。实际加工验证了所建立模型的准确性,同时基于该系统对超薄零件加工后变形进行分析,其结果对改进加工工艺和减小工件变形具有指导意义。     

空间物体六自由度定位术

提出一种新的测量方案,巧妙地将六自由度同时测出,成本低、使用方便,可广泛应用于航空、航天、微电子、国防等领域     

旋转超声加工系统的研究

采用电磁转换的方法实现传递超声频率电信号来驱动刀具运动,从而完成旋转超声的辅助加工。此方法的优点是实现非接触式的超声信号传递,使得刀具做轴向超声振动的同时进行高速旋转。     

铣削加工透波性Si3N4陶瓷表面质量研究

为了探索透波性Si3N4陶瓷铣削中加工表面创成机理及加工工艺参数对其影响规律,对加工表面形貌和边缘破损特征,以及加工参数与切削力、表面粗糙度、边缘破损的映射关系等开展了试验研究。首先对加工表面形貌进行了分析,由于存在陶瓷粉末去除和破碎性颗粒去除两种形式,造成加工表面形貌结构一种体现为变化平缓,而另一种包含微裂纹、层状结构体等,且存在凹坑、沟槽等缺陷。其次研究了边缘破损形式及产生机理,当刀具运动到出口棱边处,刀尖应力集中处将产生微裂纹,并向工件侧面扩展,从而在加工表面和加工侧面诱导形成边缘破损。最后基于均匀设计试验,分析了工艺条件对加工性能的影响。结果表明:随着切削深度从0. 2增加到0. 5 mm和切削宽度从1增加到4 mm时,x轴切削力呈耦合增长,y轴切削力呈二次方增长;当切削深度和切削宽度分别为0. 2 mm和1 mm、进给速度为500 mm/min时,加工表面粗糙度值最小;转速为2 000 r/min、切削深度和切削宽度最小时,边缘破损幅值最小。此结果可为提高透波性Si3N4陶瓷铣削加工质量提供技术支撑。