光学式表面粗糙度计测技术发展动向

KeepingCurrenttheOPticalSurfaceRoughnessMeasurementWangGengxin1非接触粗糙度计测法概要表面粗糙度是决定各种工件外观及性能的重要因素之一。近年来，随着高新技术的发展，工业产品性能和品位的要求不断提高，超精密加工、软物质（铅、橡胶、塑料等）高精度加工的重要性日益突出，研究开发正确、迅速确定超精密加工面和软物质加工面的粗糙度对测技术，已成为当务之急。传统的表面粗糙度测定机，绝大多数采用触针式接触计测的方法，其理由是，使用触针计测时，与工件是物理性接触，能够制造出较高计测精度、价格又低的实用测定机。…     

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正电火花加工是利用工具电极与工件之间的脉冲放电加工材料的,加工过程中工具电极和工件不直接接触,几乎不产生切削力。由于电火花加工不受工件硬度和强度等的影响,可以加工任何难加工材料和特殊、复杂形状的表面和零件。因此,电火花加工技术的研究具有重要意义。本刊特别策划"电火花加工"专题,分别从复合材料的电火花加工、难加工金属材料的电火花加工及微孔的电火花加工等角度对电火花技术进行阐述。本期得到哈     

精密砂带振动磨削研抛头架

清华大学最新研制出的精密带式振动磨削研抛头架，是将砂带磨削。研抛和振动加工结合起来，形成复合加工，是一种新型精密加工和超精密加工方法．它不仅可以用来加工工程上常用的黑色金属、有色金属等工程材料，而且有效地解决了一些难加工材料工件的加工问题。该加工方法可对工件进行外圆、平面及成形表面的加工，达到高精度和低表面粗糙度值．研抛头架可以安装在多种规格的车床上或专用磨床上，使之成为这类机床的一个附加部件，代替外圆磨床对回转体工件进行外圆及端面的磨削加工，使之在工件一次装夹中完成粗磨、半用磨。精磨及研抛等精…     

TC4钛合金电子束表面造型形貌及近表面组织特征

对采用电子束表面微造型技术加工的TC4钛合金非光滑表面进行了研究。研究发现,通过该技术加工的非光滑表面具有截面为波浪形的沟槽,而且通过调节加工参数,可制备不同尺寸特征的沟槽。加工的沟槽沟脊处存在连续分布的鱼鳞状形貌,而沟谷处存在连续分布的倒V形条纹,鱼鳞形貌大小和V形条纹的间距均与加工参数有关。加工后的近表面从上至下由熔化区、热影响区和母材组成,熔化区由马氏体组成,热影响区位于熔化区和母材之间,其微观组织与母材也存在很大差异。熔化区和热影响区的显微硬度均要高于母材,而且在熔化区和热影响区的界面处存在显微硬度的最大值。电子束表面微造型的减阻效果可以达到15%以上。     

钛合金椭圆超声振动辅助切削表面质量仿真研究

椭圆超声振动辅助切削（EVAM）技术是提高难加工材料加工质量一种有效的加工方法。建立超声振动有限元模型研究超声振动参数（频率和振幅）对Ti6Al4V加工残余应力和表面形貌的影响规律。有限元分析结果表明,超声振动切削可以增大工件的最大残余压应力分布深度,但会恶化工件表面形貌完整性。Y方向振动对工件表面的脉冲冲击载荷有利于增大工件的残余压应力场。工件表面形貌完整性随着振动频率和X方向振幅增大逐渐改善,随Y方向振幅增大逐渐恶化。提高振动频率和振幅均有利于工件表面残余压应力的形成,从而有利于提高工件的加工质量。     

细长条型样板激光切割技术研究

激光切割一般使用惰性气体或者氧气作为切割辅助气体,在高功率密度激光束的照射下,材料表面温度迅速升至沸点以上,并在热传导未完成之前足以将材料熔化,同时,部分材料汽化成蒸汽,还有部分材料熔化为熔渣从切割缝底部被辅助气体流吹走,实现了工件的非接触式加工,本文对该方法进行了研究。     

金属构件选区激光熔化成形技术

金属构件由粉末直接成形是快速成形技术的发展方向.现阶段已有的金属粉末直接快速成形技术主要有选区激光烧结、激光熔覆和选区激光熔化的3种工艺.前两种方法不能直接制造出可直接使用的达到一定尺寸精度和表面粗糙度要求的金属构件.选区激光熔化方法利用直径30～50μm的聚焦激光束,把金属或合金粉末选区逐层熔化,堆积成一个冶金结合、组织致密的实体.其外形不需进一步加工,经抛光或简单表面处理就可直接作模具或工件使用.本文对现阶段国内外快速成形金属零件的主要的3种工艺方法进行简要评述,着重介绍选区激光熔化技术的设备和工艺的研究现状和发展前景.     

精密、超精密加工专题

极限精密加工技术 [日]/森勇藏等//精密工学会志 1991,1.36～42 将超微细粉末粒子施向工件表面,借助液体流动给微细粒子以能量,使其在工件表面上运动、分离的弹性发射加工——EEM(Elastic EmissionMachining),可以实现原子级加工,并获得无干扰的加工表面。     

高速干切削工件表面残余应力分析

建立了金属正交切削的热力耦合有限元模型,对难加工材料GH4169进行非稳态的干切削加工模拟,得到卸载后不同切削速度下工件表面应力场、温度场的分布。分析了不同切削速度下工件残余应力的分布规律以及对工件抗疲劳性能的影响。结果表明,随着切削速度的增大,工件表层的残余拉应力整体上呈现增大的趋势,但在表层迅速下降转化为压应力,并在100~140μm处出现峰值,然后逐渐减小,并且随着切削速度的增大压应力层有向内部深入的趋势,这有利于提高工件的抗疲劳性能,为高速干切削难加工材料的工艺研究提供了参考依据。     

金刚石切削中工件材料的微观性能对切削表面质量的影响

研究了单晶铜直角自由切削时，工件材料的晶体取向对剪切角和已加工表面质量的影响。切削实验结果表明，工件材料的晶体取向对剪切角和已加工表面粗糙度有很大影响。     

超精密车削表面三维微观形貌仿真及特征分析

对在金刚石超精密车削加工中刀具与工件间相对振动对工件表面形貌的影响进行了仿真,并在理论上对工件表面的三维微观形貌的特征进行了分析,表明在不同的切削条件下工件表面形貌具有不同的特征。     

Cimatron E在四轴零件加工中的应用

在制造业,随着加工技术的不断提高,数控三轴连动的加工方法得到了普遍应用,然而在某些行业或特殊零件的加工方面,三轴加工依然存在一些局限性.为了减少工件的装夹次数,获得连贯一致的刀具路径,以及好的表面加工质量,采用数控四轴铣削的加工方法是最好的选择之一.     

珩磨和Sunnen珩磨机

一、珩磨的特点珩磨是一种主要用于加工内孔的磨削加工方法。珩磨加工时,珩磨头上的油石通过涨开机构压向工件孔壁,使油石和工件之间产生一定的面接触,同时,使油石和工件之间产生旋转和往复两种相对运动,由此对孔进行低速磨削。在大多数珩磨加工中,珩磨头和机床之间或珩磨头与工件夹具之间总有一个是浮动的。因此,在加工过程中,珩磨头以工件孔作导向。机床主轴与工件孔中心线的同轴度和主轴旋转精度对加工精度的影响较小。基于上述情况,珩磨加工具有以下一些特     

光学元件数控单轴加工中的边缘效应控制建模方法

边缘效应严重制约了计算机控制光学表面成型技术（CCOS）的加工精度和加工效率，是亟待解决的技术难点之一。基于Preston方程，建立工具盘在加工工件边缘时的定量去除模型，是解决该问题的重要途径。将加工工件、工具盘尺寸，磨削压力、速度、时间，磨削点位等加工参量进行数学建模，建立边缘去除函数模型，精确计算边缘压力分布和磨削累计时间。随着工具盘在工件边缘露边量增加，工具盘压力呈指数级增长。工件磨削累计时间随工具盘中心点位不同呈现分段变化规律。研发单轴机数控设备，利用工具盘沿工件边缘母线点位移动方式，进行边缘效应控制研究。通过实验精确求出Preston方程比例系数k，验证模型仿真与实际加工结果吻合性，准确度达到91.9%。数控单轴机修边方法和建立的数学模型可以很好地指导实际研磨抛光过程。     

Ti—6Al—4V铸件精磨研究

Ｔｉ┐６Ａｌ┐４Ｖ铸件精磨研究北京航空材料研究院吴崇周钛属难加工材料，比重小，强度硬度高，因此每次的加工量都很小。钛的导热系数低，而磨擦系数却很高，在磨削过程中会产生大量热量，由于磨削热不能迅速传出磨削区，必将引起磨削区温度过高，使工件表面产生磨削烧...     

豪克能PT技术在航空抗疲劳制造中的作用

豪克能PT金属加工的目的就是利用复合能量加工,大幅度降低工件表面粗糙度值,减小或消除加工刀痕和擦伤等应力集中点,减小应力集中系数及缺口效应,同时细化金属晶粒、提高工件的表面显微硬度,消除拉应力,预置压应力,最终提高工件的疲劳性能,延长工件的疲劳寿命。     

激光焊接在发动机翻修中的应用

激光加工是利用高辐射强度的激光束.经过光学系统聚焦(聚焦后的功率密度可达到104～1011W/cm2),对工件加工部位施加高温的热加工技术.激光束的能量可使合金中的高熔点相、夹杂物等完全熔化.激光加工可在大气中进行,也可在真空中进行.     

先进刀具设计技术:刀具结构、刀具材料与涂层技术

金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材料,从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面层质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法.其核心问题是刀具切削部分与工件表层的相互作用,即刀具的切削作用和工件的反切削作用.这是切削加工中的主要矛盾,而刀具的切削作用则是矛盾的主要方面.     

初始应力状态对薄壁件双侧滚压影响规律

双侧滚压工艺是航空结构件生产过程中常采用的校正方式，然而由于滚压校正过程中工件原有应力场与滚压应力场的耦合作用等材料内部物理力学性能变化机制不明确，限制了滚压校正工艺稳定性的提升。为此建立了无初始应力、仅毛坯应力、毛坯应力与加工应力耦合3种初始应力状态下的7050-T7451铝合金T型件双侧滚压有限元模型，获得了工件的滚压变形及残余应力分布规律。结果显示3种初始应力状态下滚压导致的工件最大弯曲变形量分别为2.56×10^-1、2.76×10^-1、2.49×10^-1 mm。毛坯应力对滚压变形的影响程度约为7.8%，在此基础上加工应力的影响约为9.8%，且毛坯应力与加工应力的作用方向相反。滚压区域残余应力主要集中在滚压方向和垂直滚压方向，在工件表面均为压应力，在次表面达最大值。初始应力会导致工件沿滚压方向全厚度范围内的应力值增大；而在垂直滚压方向，初始应力主要造成表面应力的改变。对滚压过程中的应变-应力场演变过程进行了分析，揭示了毛坯应力与加工应力对滚压作用的影响机制。研究成果对于进一步提高滚压校正精度具有重要意义。     

中走丝电火花线切割机的特点与发展趋势

电火花线切割加工(Wire Cut Electro Discharge Machining,WEDM)是基于电极与工件之间脉冲放电时的电腐蚀现象,即每次脉冲放电时都会产生大量的热量使放电点附近的32航空制造技术·2011年第8期局部金属瞬时融化和气化,并把熔融和气化的金属抛离工件表面,从而在工件表面形成一个微小的放电凹坑.如果所采用的脉冲放电能量大,则加工速度就快,而加工表面粗糙度变差.