光纤端面研磨加工机理研究

给出了研磨光纤时的材料去除机理,选用粒度为微米及亚微米级的金刚石磨料砂纸,在研磨压力为0.48Mpa时,在KE-OFP-12型光纤连接器研磨机上对光纤端面进行了研磨实验.结果表明:光纤研磨加工的材料去除存在脆性断裂、半脆性半延性、延性等3种模式.材料去除模式主要取决于磨料的平均粒度,磨料粒度为3μm时,为脆性断裂到延性研磨的临界转换点.并从理论上对结果进行了分析,光纤以延性模式研磨加工时,光纤表面粗糙度Ra可达到纳米级,其表面看不到任何划痕,而光纤以脆性断裂模式研磨加工时,其表面粗糙度只能达到亚微米级,证明材料以延性模式去除是提高光纤表面质量的有效方法.     

光纤连接器端面超声研磨工艺

通过实验研究了光纤连接器端面研磨时,在研磨界面上引入超声波的情况下研磨压力和研磨液对材料去除率和表面粗糙度及连接器性能的影响规律。通过实验得出,单位研磨面积上最佳研磨压力值为0·102N/mm2;在磨料粒度≥1μm时,以水作研磨液的研磨效果比油好,当磨料粒度<1μm时,以油作研磨液的研磨效果比水好;选用适当的工艺参数可获得插入损耗小于0·05dB,回波损耗小于-60dB。     

超微粒金刚石和富勒烯研具创建超平滑表面的研究

制备了超微粒金刚石和富勒烯研磨工具,并分别进行了硅片研磨试验,详细分析了两种材料的研磨特性如表面粗糙度的稳定性、磨料粒度对研磨效果的影响以及研磨材料的显微结构等。试验结果表明,使用0~1/8μm粒度的金刚石研具获得的表面粗糙度值大于使用0~1/4μm粒度金刚石研具的表面粗糙度值,这是因为磨粒被粘结剂覆盖所致。研究结果表明,采用富勒烯研具研磨硅片可获得Ra5nm的超平滑镜面。     

30CrMnSiA钢管外圆磁力研磨工艺的研究

采用化学粘结Fe+SiC磁性磨料对30CrMnSiA钢管外圆进行磁力研磨试验，研究了磨料成分、粒度以及研磨时间与研磨后表面粗糙度的关系。试验所得到的研磨表面粗糙度达到了Ra0.05μm。     

永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究

基于磁力研磨,采用永磁极吸附雾化法制备的新型球形磨料,对316L不锈钢进行光整加工.研究了当加工时间和磁感应强度为定值时,主轴转速、加工间隙、磨料粒径、磨粒相粒径对表面粗糙度和材料去除量的影响及其变化规律.并利用正交设计得出优化的加工参数:转速S=1 000 r/min,加工间隙δ=1.5 mm,磨料粒径为150～124μm时(磨粒相粒径为6μm),工件经研磨后平均原始表面粗糙度可由研磨前的0.275μm下降到0.038μm(工件最初表面粗糙度值为2.76μm).     

蓝宝石基片的单面研磨工艺研究

为了实现蓝宝石基片的快速平坦化,对蓝宝石基片进行系统的单因素单面研磨试验,研究了磨料种类、磨料粒径、研磨盘转速、研磨压力以及磨料质量分数等研磨工艺参数对蓝宝石基片材料去除率和表面粗糙度的影响规律。试验结果表明:金刚石磨料适合蓝宝石基片的单面研磨;随着磨料粒径的增大,材料去除率逐渐增大,表面越来越粗糙;随着研磨盘转速的增大,材料去除率先增大后减小,表面粗糙度值在20～60 r/min区间变化不大,稳定在Ra 0. 12～Ra 0. 13μm之间,而在60～100 r/min区间波动较大,当研磨盘转速为60 r/min时,材料去除率最大;随着研磨压力的增大,材料去除率逐渐增大,而表面粗糙度值越来越低;随着磨料质量分数的增大,材料去除率先增大后减小,表面粗糙度先增大然后趋于平缓,当磨料质量分数为3 wt%时,材料去除率最大,且表面粗糙度值相对较小;最后通过正交试验优化了工艺参数,在优化的工艺条件下依次选用粒径为W40、W14、W3的金刚石磨料对蓝宝石基片进行粗研、半精研及精研,取得了表面粗糙度为Ra 7. 9 nm的平坦表面。     

磁力研磨调质45钢的工艺参数和表面形貌研究

开展磁力研磨加工方法对调质45钢的加工能力以及最优工艺参数的研究。实验采用SiC磨料和铸钢粉的混合物作为磁性磨料,钕铁硼永磁铁做磁极,利用正交试验方法从研磨液类型、磨料粒度、磨料比重、加工间隙和磁场强度5个因素分别4个水平进行实验设计,通过比较加工前后工件被加工区域表面粗糙度改善率(%ΔRa)进行磁力研磨工艺参数的优化。实验结果表明,磁力研磨加工调质45钢的优化后工艺参数为:油酸研磨液、360# SiC磨料、磨料比重30%、加工间隙1 mm、0.359~0.133T(?30 mm×20 mm永磁铁);经磁力研磨光整加工后,工件表面粗糙度由初始的1.941μm降至1.053μm;磁力研磨加工后工件表面的加工纹理得到有效降低。     

超声磨粒冲击加工去除模型建立与仿真

运用脆性材料的临界切削深度理论,结合Hertz弹性接触理论和运动学方程对超声波磨粒冲击去除机理进行了理论分析,并采用光滑质点流体动力学(SPH)方法,研究了加工过程中磨粒冲击对脆性材料裂纹形成及扩展的影响。结果表明:光学石英玻璃的临界切削深度为0.013μm。采用粒度为W7的磨粒,加工间隙一定,超声工具头端面振幅在约低于23.87μm加工时,可实现在延性模式下研抛出高质量的石英玻璃表面;当振幅高于23.87μm时,可实现在脆性断裂模式下对玻璃表面的高效率研磨。仿真结果表明:脆性材料在磨粒冲击过程中首先表现为弹塑性变形,当达到材料的临界断裂应力时,材料内部开始出现裂纹。     

石英玻璃超精密磨削加工的表面完整性研究

为了实现石英玻璃的高效低损伤超精密磨削加工,研究不同粒度金刚石砂轮磨削石英玻璃的表面和亚表面质量,建立表面粗糙度与亚表面损伤深度之间的关系模型。通过石英玻璃磨削试验研究400#、1 500#、2 000#和5 000#金刚石砂轮磨削石英玻璃的表面微观形貌、表面粗糙度及其亚表面损伤深度,分析相应的材料去除方式;基于压痕断裂力学理论分析脆性域磨削石英玻璃时工件表面微观形貌和亚表面微裂纹的形成机理,建立表面粗糙度PV值和亚表面损伤深度SSD之间的定量关系。研究结果表明:随着砂轮粒度的减小,石英玻璃磨削表面的凹坑、微裂纹、深划痕等缺陷逐渐减少,表面粗糙度Ra和PV以及亚表面损伤深度SSD均随之明显减小,从400#砂轮磨削表面的R_a 274.0 nm、PV 5.35μm和SSD 5.73μm降低至5 000#砂轮磨削表面的Ra 1.4 nm、PV 0.02μm和SSD 0.004μm。500#和1 500#砂轮磨削表面的材料去除方式为脆性断裂去除,2 000#砂轮磨削表面的材料去除方式同时包括脆性断裂去除和塑性流动去除,但以塑性流动去除为主,5 000#砂轮磨削表面的材料去除方式为塑性流动去除;脆性域磨削石英玻璃的表面粗糙度PV与亚表面损伤深度SSD之间满足SSD=(0.627～1.356) PV~(4/3)的数学关系。     

超薄钛酸锶电瓷基片研磨加工工艺优化

无压烧结钛酸锶(SrTiO3)电瓷基片表面不平整、均匀性差且翘曲度大,无法有效使用;采用研磨加工容易破碎、加工效果差。利用柔性加载双面研磨的加工工艺,优化分析了磨料种类、磨料粒度、磨料浓度、研磨压力和转速对钛酸锶电瓷基片研磨加工的影响,使钛酸锶电瓷基片表面达到了粗糙度为Ra0.268μm、去除率为4.6μm/min、厚度为0.19mm,以及厚度误差小于0.01mm的加工效果。     

复杂曲面重构中的倒圆技术

介绍复杂曲面重构中的曲面倒圆圆角和有关倒圆术语的定义 ,研究曲面倒圆的基本算法 ,概述曲面倒圆的方法 ,并给出曲面倒圆技术的应用实例及部分结论     

Surface-texture measurement and characterisation with applications to machine-tool monitoring

In this paper, a comprehensive review is given of surface-texture measurement methods, characterisation of surfaces, surface finish and machine-condition monitoring using surface-texture information. A comparative evaluation of surface-texture modelling is provided. Directions in the areas of surface-texture research are also identified.     

非接触式表面微观形貌光学测量技术的进展

本文简述非接触表面微观形貌测量技术的发展概况,并对几种新型干涉测量仪器的工作原理和作了简单介绍。     

<Emphasis Type="Bold">Prediction of Surface Topomorphy and Roughness in Ball-End Milling</Emphasis>

Milling is today the most effective, productive and flexible-manufacturing method for machining complicated or sculptured surfaces. Ball-end tools are used for machining 3D freeform surfaces for dies, moulds, and various parts, such as aerospace components, etc. Milling data, such as surface topomorphy, surface roughness, non-deformed chip dimensions, cutting force components and dynamic cutting behaviour, are very helpful, especially if they can be accurately produced by means of a simulation program. This paper presents a novel simulation model, the so-called MSN-Milling Software Needle program, which is able to determine the surface produced and the resulting surface roughness, for ball-end milling. The model simulates precisely the tool kinematics and considers the effect of the cutting geometry on the resulting roughness. The accuracy of the simulation model has been thoroughly verified, with the aid of a wide variety of cutting experiments. Many roughness measurements were carried out on workpieces, which were cut using a 5-axis machining centre. The calculated roughness levels were found to be in agreement with the experimental ones. The proposed model has proved to be suitable for determining optimal cutting conditions, when finishing complex surfaces. The software can be easily integrated into various CAD-CAM systems.     

Surface roughness analysis in layered forming processes

One of the main factors in present-day techniques for layered forming is characterization of the surface roughness obtainable in these manufacturing processes. To characterize effective roughness, a study of the roughness average (R_a) obtained through use of these manufacturing processes was carried out. This enabled us to establish two possible manufacturing strategies: manufacturing at constant layer height, and manufacturing with roughness confined within given limiting values. Moreover, to compare the theoretical models proposed with experimental values, prototype parts were manufactured using stereolithography technique, and an experimental analysis of resulting surface roughness was carried out. © 2000 Elsevier Science inc. All rights reserved.     

高表面质量弯曲件的试验研究

弯曲件成形时弯曲毛坯和凹模之间的相对摩擦是表面擦伤原因。通过对弯曲工艺及模具的试验研究,确定组合模具及其工艺参数,避免弯曲件的擦伤,减小弯曲回弹,保证产品质量,降低生产成本。特别是弯曲一些艺术性要求高、外表面必须保证美观的弯曲件时,这种弯曲件模具结构,更显示出技术经济优越性。     

切削振动条件下工件表面轮廓的形成机理

本文通过分析振动频率、主轴旋转频率等加工参数与被加工表面之间的关系。发现振动频率和主轴旋转频率的比值对表面空间和幅度起着决定作用。在此基础上，对被加工表面进行了仿真研究，提出了通过调整主轴转速表面进行了优化的方法。     

有机硅酸盐对45钢和灰铸铁HT150摩擦性能的影响

运用改装的摩擦试验机对45钢——灰铸铁HT150摩擦副做旋转对磨试验。在摩擦副中加入有机硅酸盐试剂, 在变载荷、定转速条件下在大气环境中进行试验。主要探索有机硅酸盐材料对45钢摩擦副表面改性的机理和耐磨规律。试验发现45钢摩擦试样表面有一层光滑、平坦的乳白色膜生成,微观发现有的区域有大量小质点镶嵌,表面微区亦增添了来自有机硅酸盐中的元素,显微硬度明显提高,表面粗糙度显著降低。起到了良好的减摩耐磨效果。     

表面技术及其在模具中的应用

简要介绍了模具行业中用到的三大类表面技术（表面组织转化技术、表面涂镀层技术和表面合金化技术）中若干种表面处理技术的原理,概述了各种技术的优点、缺点及应用范围,并举例说明了各项技术在模具研究或实际生产中的应用效果,最后指出了表面技术的发展方向,并呼吁在模具行业加强表面技术的推广应用。     

CRT 屏锥曲面离散化及三角化研究

在彩色显象管（即ＣＲＴ）屏锥曲面设计制造中，需要解决ＣＲＴ屏锥曲面离散化及屏锥曲面三角化技术难点，本文针对ＣＲＴ屏锥曲面特点，采用四叉树分割法实现ＣＲＴ屏锥曲面离散化，提出了屏锥曲面三角化网格快速生成算法。