圆柱滚子电磁推进装置仿真与推进实验分析

在圆柱滚子双盘直槽研磨加工中，为提高滚子的加工效率，满足滚子连续进料的要求，设计了一种将电磁能转化为机械能的电磁推进装置，将它运用到圆柱滚子的研磨加工送料中。对圆柱滚子电磁推进装置的结构设计，通电状态下磁场的分布、磁场运动情况进行理论分析后，利用ANSYS Maxwell电磁场仿真软件对装置的二维模型进行仿真，查看磁场的分布及运动情况，并得出在不同电源激励条件下各滚子受力及整列滚子受力情况。仿真结果表明：装置通电后，内部会产生沿其轴线方向作周期性运动的行波磁场，并能够向滚子提供方向一定、大小可调的电磁推力，可以满足滚子研磨加工中连续推料的要求。随着电源电压和频率的增大，电磁推力也增大，推力调节方便。搭建了圆柱滚子电磁推力测量实验平台，对比了相同激励条件下仿真和实验所得电磁推力。实验结果表明：滚子受到的电磁推力随电源电压和频率的增加而增加，在相同的激励条件下，实验测得结果与仿真计算结果接近，验证了仿真结果的准确性。该装置可以实现滚子连续进料，具有较大的实际应用价值。     

一种圆弧轨迹进给的套圈沟道ELID磨削及进给机构实现

针对球轴承套圈沟道超精研加工工艺对形位精度不敏感和传统套圈沟道磨削工艺在廓形精度和表面粗糙度方面的不足,探索球轴承套圈沟道终加工工艺,提出一种基于圆弧轨迹进给的球轴承套圈沟道ELID成型磨削新工艺方法。从磨削原理上分析该方法的优越性,再进行工件阴极条件下套圈沟道ELID成型磨削试验,测量表面粗糙度达到Ra0.19μm。试验结果表明:在工件阴极条件下,ELID磨削技术在套圈沟道磨削加工中的应用能有效改善表面粗糙度,基于圆弧轨迹进给的球轴承套圈沟道ELID成型磨削方法具有合理性。最后,为了满足新方法的工艺要求,进行圆弧轨迹进给机构设计,为球轴承套圈沟道成型磨削试验平台的搭建提供原理性设计。     

ELID磨削砂轮表面氧化膜状态的表征

在线电解修整磨削(ELID)是一种电化学加工技术,可在磨削过程中对铸铁基砂轮进行连续修整,非常适合硬脆材料的超精密镜面加工.在ELID磨削过程中,砂轮表面氧化膜的状态对ELID磨削影响重大,在磨削过程中维持良好的氧化膜状态是获良好表面质量的前提保证.本文通过粘附性实验,建立了氧化膜的状态归一化模型,利用在ELID磨削过...     

喷油嘴微孔磨粒流抛光数值模拟与试验

以喷油嘴喷孔为研究对象,采用kε固液两相Mixture湍流模型对磨粒流抛光过程中流场分布规律进行数值模拟,并通过正交试验探索了抛光压力、磨料浓度、磨粒粒径及加工时间等工艺参数对被抛光微孔表面粗糙度的影响规律。结果表明：喷油嘴微孔磨粒流单向循环抛光加工有利于改善喷孔结构;流道表面粗糙度与各加工参数均成负相关关系,且受抛光压力及磨料浓度影响显著。通过试验获得了最优参数组合,在此条件下喷油嘴微孔表面粗糙度值(Ra)由初始的1.16μm降至0.20μm。     

单颗粒金刚石平面磨削C/SiC复合材料的有限元仿真

建立有限元模型对C/SiC复合材料单颗金刚石磨粒平面磨削加工过程进行数值模拟,结合Abaqus有限元分析软件建立材料本构模型,仿真分析单颗粒平面磨削过程中不同砂轮转速和磨削深度对磨削力、工件表面形貌的影响规律。结果表明,随着砂轮转速的提高,法向及切向磨削力变小,表面质量提高,亚表面裂纹变小;随着磨削深度的增加,法向及切向磨削力变大,表面质量变差,亚表面裂纹变深。该研究为陶瓷基复合材料磨削加工机理的研究及磨削工艺参数优化,提供了高效的方法和理论依据。     

超精密车削表面衍射效应的研究进展

超精密车削技术广泛应用于航空航天、清洁能源、光学精密器件制造等关键领域。超精密车削镜面应用于可见光波段时会出现衍射效应,导致镜面光学性能降低。为研究超精密车削表面衍射效应的来源以及相应的抑制和消除技术,学者们开展了大量研究工作,总结和归纳了相关研究工作的进展。首先分析了超精密车削表面衍射效应的来源及相应的理论模型,其次总结了抑制和消除超精密车削表面衍射效应的技术,分析了不同技术方法的特点,最后介绍了衍射效应在超精密加工领域的其他应用。     

高速机床主轴用陶瓷球轴承性能分析

0　引言机床主轴高速化是近年来机床技术发展的重要趋势。滚动轴承是可提供高速回转运动的重要机械支撑件,也是军事和民用工业的重要基础件。由于机械产品不断向高精度、高速和高度自动化方向发展,各种装备的工作转速不断提高,使得相应的d·n值(轴承直径与转速的乘积)已达到30 0万,而试图通过单纯改进滚动轴承的结构和润滑条件来提高d·n值已远不能满足达到这一要求。解决这个问题的途经一是从结构参数上考虑,减小球的质量,如小球轴承(球径比一般的轴承小) ,在保持其它条件基本不变的情况下,转速可提高约4 0 % ,这种轴承我国已开始生产;另一…     

压缩机消声器的声学特性测试分析及其改进研究

基于压缩机的实测分析 ,对现有的两种消声器进行了声学理论分析 ,运用声学四端网络法对现有的压缩机消声器进行了研究 ,得到消声器的插入损失等声学特性。在此基础上 ,提出了新的内插管双扩张室消声器设计 ,取得了 3dBA以上的降噪效果 ,并且没有功率上的损失     

基于实时监控的金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形

采用金属结合剂超微细粒度超硬磨料砂轮实现硬脆材料的ELID(Electrolytic In—process Dressing在线电解修整)精密与超精密磨削是一项加工新技术。金属结合剂砂轮具有很高的强度、硬度及良好的耐磨性，但修整困难。与普通磨削砂轮不同，金属结合剂金刚石微粉砂轮的修整分为整形和修锐两个阶段。本文开发了基于组态软件LabVIEW的数据采集系统，研究了基于实时监控的金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形技术。结果表明砂轮旋转周期中的放电电流曲线是否呈现局部放电特征可以作为新设定电参数是否具有加工能力的判据。砂轮整形过程中的放电电流曲线是否达到平滑，即是否出现周圈放电现象可以作为其是否还具有整形能力的判据。对于圆跳小于10μa砂轮精密整形来说，仅靠观察火花状况实施进给难以避免空载、拉弧甚至短路现象。通过整形电流波形的实时监控不仅可以方便地获取有效加工电规准，而且很容易避免极间短路现象、鉴别非正常工作状态。金属结合剂微粉砂轮的整形精度和效率不仅与电规准有关，而且受到电极形状、工作液的绝缘性能及最小进给量值的影响。实验表明以电解液作为工作液、采用平面电极，选定合适的电规准，W10微粉金刚石砂轮最终的整形精度可达到圆跳小于2μm、锥度误差在1μm以内，平均整形效率约0．95μm／min。     

在线电解修整(ELID)超精密磨削中的金刚石磨具特性研究

ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,主要用于硬脆材料超精密磨削过程中金属基结合剂超硬微细磨粒砂轮的在线修整.本文以金刚石微粉砂轮在线电解修整(ELID)磨削氮化硅陶瓷为例,着重研究了磨具特性对硬脆材料超精密磨削过程的影响.研究表明,磨具组织沿砂轮圆周的不均匀性将会导致砂轮表面钝化膜状态的不一致,这将直接影响砂轮局部参与切削的磨粒数量,影响单个磨料的实际磨削厚度.这首先将对工件表面的磨削质量,特别是对表面粗糙度产生直接影响,同时也非常不利于实现材料的高效去除.