放电位置随机分布的电火花线切割加工仿真模型

在电火花线切割单脉冲放电过程仿真的基础上,基于有限元软件ANSYS提出了一种放电位置随机分布的电火花线切割加工温度场仿真模型。在仿真过程中,放电位置随机分布,并引入"生死单元技术"去除高温蚀除的单元,得到了线切割连续脉冲放电加工过程的表面效果。然后利用温度场仿真结果计算不同放电参数下的材料去除率,并基于脉冲利用率和电极丝换向时间进行修正,发现修正后材料去除率仿真结果与实际加工结果之间误差小于10%,验证了电火花线切割加工连续脉冲随机放电的仿真模型的准确性。其中,电火花线切割加工过程的脉冲利用率、电极丝换向时间是导致仿真结果出现偏差的主要因素。为了分析实际加工过程的脉冲利用率,搭建了脉冲利用率检测装置,对不同伺服条件下的脉冲利用率进行了统计。     

中国先进加工制造工艺与装备技术中的关键科学问题

根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 摘要根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 高速/高效切削加工技术的科学问题包括切削加工时刀具和工件材料相互作用过程刀具摩擦、磨损和破坏机理，工件材料高速切削变形理论与工件表面成形机理，高速切削刀具与机床的动力学分析，高速切削过程的智能监控理论与技术。研究方向包括高速/高效切削机床与刀具，难加工材料的高速/高效切削加工，高速/高效切削表面质量，高速/高效切削加工的动力学与稳定性。工程目标包括超高速切削，机床主轴转速达到1×106r·min-1，铣削铝及其合金的切削速度达到1×104m·min-1；高性能切削，机床主轴功率达到100kW，进给速度达到50m·min-1；采用多坐标驱动，提高机床的柔性和效率。     

皖北杨楼流域玉米农田土壤水变化特征及驱动因子研究

为研究皖北平原北部黄潮土在玉米不同生长期内土壤水分变化特征,选取杨楼流域为研究对象,利用2010-2018年0～50 cm深度土壤水数据,结合同期地下水埋深、前期无降雨日数、水面蒸发和降雨量进行相关性分析,利用增强回归分析算法确定不同驱动因子对土壤水变化的相对贡献。结果表明：在玉米整个生长期内,随着土层深度的增加,土壤含水率减小。按变异系数可划分为2个典型土层,即活跃层(深度0～10 cm)和次活跃层(深度10～50 cm)。土壤水与水面蒸发、地下水埋深和前期无降雨日数呈显著负相关,与降雨量呈显著正相关关系。前期无降雨日数对土壤含水率的相对贡献率最大,为42.6%,其次是地下水埋深,为20.9%,作物生长期对土壤含水率的相对贡献率最小,为7.3%。该研究对了解土壤水分变化、农业水管理及水分利用率等有重要意义。     

管电极微细电火花铣削加工

提出了采用对轴向损耗不敏感的微细管电极进行微细电火花分层铣削的加工方法,并对管电极在加工过程中的损耗特性进行了理论分析。在此基础上,分别采用铜管电极和实心电极进行了微细电火花铣削加工实验。结果表明:采用中空结构的管电极不仅减小了铣削过程中电极端部的损耗半径,提高了加工精度,而且简化了微细电火花铣削的分层策略和电极损耗补偿策略。     

高温高压焊接密封结构式双壳程换热器的设计

对高温高压换热器材料和密封结构的选择做了介绍,给出了密封结构的计算方法。     

晶体塑性模型分析微圆柱墩粗变形尺寸效应机理(英文)

为了分析单个晶粒变形行为对微成形的影响,将自由表面的晶粒看作单晶体构建晶体塑性模型。基于率相关晶体塑性理论,考虑试样尺寸、初始晶体取向及其分布,分析微圆柱体墩粗变形中尺寸效应机理。结果表明,流动应力随着试样尺寸的减小而明显减小,晶体取向的分布对试样流动应力具有显著影响,并随着塑性变形的进行而减小。由于单晶体的各向异性,在试样表层发生了明显的非均匀变形,这将导致表面粗糙度的增加,小尺寸试样则更加明显。过渡晶粒的存在使得晶粒各向异性对表面形貌的影响减小。模拟结果得到了实验验证,这表明所建立的模型适合于以尺寸依赖性、流动应力分散性和非均匀变形为特点的微成形工艺分析。     

微细电火花加工技术在组合加工中的应用

概述并分析了微细电火花加工技术的发展现状及遇到的问题.介绍了微细电火花加工技术与其他微细加工技术相互组合,完成微小零件制造的各种工艺方法.     

微小孔的电解加工工艺研究

为了研究微小孔的电解加工工艺,采用在线加工的微细电极和超短脉冲电压,以及复合电解液电解加工微小孔.通过在线加工电极,避免了电极的二次装夹,提高了加工孔时的定位精度.实验中,分析了不同种类的电解液及其浓度、加工电压以及脉冲宽度对微小孔加工精度的影响.实验结果表明,添加络合剂的钝化电解液既能溶解阳极的电解产物,避免发生短路,提高了加工的稳定性,又不会增大加工间隙.而超短脉冲电压能明显减小微小孔加工的侧面间隙,并保证孔直径的一致性.     

基于微细电火花加工机床的微孔冲裁加工装置

为实现微孔冲裁高效、高质量加工,避免微冲头、冲模孔离线加工而引起的二次装夹问题,在实验室自行研制的微细电火花加工机床上进行微冲裁加工装置的设计。利用该装置进行微冲头、冲模孔的在线制备和冲裁加工试验,成功制备出了直径100μm的微冲头与直径110μm的冲模孔。并在厚度20μm的黄铜箔上冲裁出直径105μm的微孔。验证了该装置的可行性。