非导电工程陶瓷电火花磨削热量分配模型

对非导电工程陶瓷加工新技术--双电极同步伺服跟踪电火花磨削加工(EDGSSDE)中产生的热量进行了分析,建立了EDGSSDE的热源模型和热量在非导电工程陶瓷、金属结合剂砂轮、磨屑和工作液间的分配模型,并进行了数值计算.计算结果表明,热量在金属结合剂砂轮和工作液间的分配随着加工深度的增加而逐渐减小,热量在非导电工程陶瓷间的分配随着加工深度的增加而逐渐增大,热量在磨屑间的分配比很小,且随着加工深度的增加变化不大.加工中工作液和砂轮带走大部分的热量.     

基于小波神经网络的双电极同步伺服放电加工工艺效果预测

针对非导电工程陶瓷双电极同步伺服放电加工工艺参数与加工效果问的高度非线性,提出了一种既能充分利用神经网络的自学习能力,又能利用小波良好的时频局部化特性的非导电工程陶瓷双电极同步伺服放电加工效果预测的小波神经网络方法,并建立了预测模型,同时将预测结果与传统神经网络模型的预测结果进行了比较。结果表明,小波网络模型的收敛速度和预测精度均优于传统神经网络模型。     

位置误差测量创新精品实验项目建设的探索与实践

阐述了建设精品实验项目的评选标准、内涵和特色。借助于精品实验项目建设,分别从实验教学内容、教学方法与手段、教学特色以及教学条件等方面阐述了建设＂位置误差测量＂精品实验项目所做的具体工作。实验教学内容秉承＂经典＋创新＂的原则,注重基础与前沿的结合,鼓励科研成果和教改成果向实验教学的转化;实验教学方法以学生为中心,开展讨论式的教学方法;实验项目以创新性教育为特色,注重创新教育的启蒙和过程的积累。通过精品实验项目建设,提高了教学质量、灌注了创新性教育的理念。     

Al2O3陶瓷电火花加工温度场数值模拟

建立了Al2O3陶瓷电火花加工过程中温度场的数学模型,并基于有限元理论,利用工程数值模拟软件ANSYS对Al2O3陶瓷电火花加工的温度场分布进行了模拟,对加工后放电坑的深度和宽度进行了预测。仿真结果表明Al2O3陶瓷电火花加工的最高温度为9000℃以上,但高温影响区范围很小;其温度分布在加工区内随着脉冲持续时间的增加而增加,在加工区外温度保持室温不变。试验验证了仿真结果的正确性。     

深水防喷器组井口连接器可靠性研究

通过分析深水防喷器组位于井口时井口连接器的工作状态和重要失效模式,建立水下井口连接器的Markov模型,得到计算系统瞬态和稳态可靠性指标的公式。以墨西哥湾的防喷器可靠性数据为例,定量求解水下井口连接器的瞬态、稳态可用度和平均无故障时间MTTF,研究模型中状态转移概率对系统的稳态可用度和MTTF的影响。结果表明:水下井口连接器具有很高的稳态可用度和MTTF;降低水下井口连接器在正常运行期间发生"外部泄露"和"解锁失败"故障的概率可以有效地提高系统稳态可用度和MTTF,而在测试期间发生故障的概率对系统性能的影响较小。     

非导电工程陶瓷电火花加工放电通道模拟

采用粒子模拟与蒙特卡罗相结合的方法研究了非导电工程陶瓷电火花加工放电通道的形成机理,建立了其放电电离过程的模型,仿真了放电通道的微观形成过程,得到了放电通道中粒子(主要包括电子和离子)的空间分布.仿真结果显示:在放电通道的形成过程中,主要是电子在高速运动,离子的运动对放电通道的形成贡献并不明显.     

绝缘工程陶瓷电火花铣削直流伺服电机控制系统研究

绝缘工程陶瓷电火花铣削技术是作者开发出的一种新型加工技术.直流伺乔服电机控制系统是该加工技术的一个重要组成部分,它对绝缘工程陶瓷电火花铣削的效率、精度和表面质量等有很大的影响.在对绝缘工程陶瓷电火花铣削加工技术的工作原理和特点进行分析研究的基础上,研制出了直流伺服电机控制系统,介绍了该控制系统的功率放大、PWM脉宽调制电路和电磁兼容电路的设计原理.采用该控制系统对绝缘Al2O3陶瓷和SiC陶瓷进行了电火花铣削加工工艺试验,给出了脉冲宽度对加工生产率和表面粗糙度的影响关系.试验结果表明:该直流伺服电机控制系统具有结构简单、可靠、跟踪精度高、系统响应速度块、调速范围宽、低速稳定性好等优点,可满足绝缘工程陶瓷电火花铣削加工的要求.     

高电阻率碳化硅陶瓷高效电火花铣削技术研究

采用分组脉冲电源对电阻率为500 Ω·cm的碳化硅陶瓷进行电火花铣削加工, 该方法能够提高加工的稳定性和脉冲利用率, 较大地提高了材料去除率, 最高材料去除率可达72.9 mm³/min. 对高频脉冲宽度、高频脉冲间隔、峰值电压、峰值电流、加工极性、电极转速以及低频脉冲频率等对碳化硅电火花加工工艺效果的影响进行了试验研究与理论分析, 得到了相应的规律关系. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析、能谱分析(EDS)和硬度测试仪等对电火花铣削加工后碳化硅陶瓷工件表面的微观结构特性进行了测试与分析. 结果表明: 采用钢电极电火花铣削加工后碳化硅陶瓷工件表面的晶粒平均尺寸小于加工前表面的晶粒平均尺寸, 加工后表面含有少量的铁元素, 其硬度高于加工前材料的硬度.     

非导电工程陶瓷电火花磨削热量分配模型

对非导电工程陶瓷加工新技术——双电极同步伺服跟踪电火花磨削加工（EDGSSDE）中产生的热量进行了分析，建立了EDGSSDE的热源模型和热量在非导电工程陶瓷、金属结合剂砂轮、磨屑和工作液间的分配模型，并进行了数值计算。计算结果表明，热量在金属结合剂砂轮和工作液间的分配随着加工深度的增加而逐渐减小，热量在非导电工程陶瓷间的分配随着加工深度的增加而逐渐增大，热量在磨屑间的分配比很小，且随着加工深度的增加变化不大。加工中工作液和砂轮带走大部分的热量。     

非导电工程陶瓷高能量电容单脉冲放电高效加工试验研究

针对传统加工方法在加工非导电工程陶瓷时存在加工效率低、成本高以及加工表面质量差等缺点，本文提出了非导电工程陶瓷高能量电容高效电火花加工新方法，并进行了单脉冲放电试验研究，结果表明，该方法采用高电压大电容以及较高的放电能量，能够较大地提高材料去除效率，单次脉冲放电陶瓷去除量可达17．63mm3．对加工极性、峰值电压、电容、限流电阻、工具电极进给方式、工具电极截面积以及辅助电极厚度等参数对陶瓷蚀除坑体积、工具电极损耗以及辅助电极损耗等性能的影响进行了试验研究与理论分析，得到了相应的规律关系．采用扫描电子显微镜对单脉冲放电坑的微观形貌进行了观测．结果表明：放电坑表面呈溅射状，陶瓷主要以剥落方式去除，放电通道中心区域部分材料以熔化蒸发方式去除，且材料去除效果随着加工参数的增大而增强．