砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面功率谱分析和摩擦磨损特性研究

对砂轮约束磨粒喷射精密光整加工微观形貌进行功率谱分析和摩擦磨损特性研究。利用平面磨床M7120对精磨后45#钢工件材料进行喷射精密光整加工;用TALYSURF5轮廓仪测量加工后的微观几何参数值;用扫描电镜观察表面微观形貌变化;用功率谱密度函数评价磨削加工和光整加工表面的微观形貌特征;利用MG-2000型销-盘式高速高温摩擦磨损试验机研究表面形貌对摩擦磨损的影响。结果表明,磨粒喷射精密光整加工均化和改善了工件表面的波纹度,降低了工件表面粗糙度值,提高了工件表面的形状精度;光整加工表面摩擦因数和磨损量与磨削加工表面相比明显降低,表面质量明显改善,从而提高了零件的使用寿命和精度保持性,摩擦磨损实验结果和功率谱密度分析相吻合。     

利用ACF和PSD对微观表面特性研究

介绍自相关函数(ACF)和功率谱密度函数(PSD)在工件形貌分析中的应用，运用Delphi语言编写程序．分别计算出连续两道工序获得的两个表面的ACF和PSD函数，从中得出两个表面各自的组成成份及不同频率的成份在整个表面中所占的比重，判断出两表面之间的继承性、关联性及相互之间的差异．进一步估计出加工工序对工件表面微观形貌特性的影响。     

概率统计函数在工件表面形貌分析中的应用

介绍概率统计函数中的自相关函数(ACF)和功率谱密度函数(PSD)在工件形貌分析中的应用。运用自相关函数和功率谱密度函数,可以识别机械加工后工件表面的特征,判断其中是否含有周期信号以及它们的频率,还可以反映出不同频率的成分在整个信号中所占的比重,从而估计在加工过程中各种因素特别是变化着的因素对表面加工质量的影响。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工微观形貌评价及摩擦学特性研究

用TALYSURF5轮廓仪测量砂轮约束磨粒喷射精密光整加工后工件表面的微观几何参数值，用扫描电镜和显微镜观察表面微观形貌变化,依据测量结果，应用随机过程的相关函数对磨粒喷射精密光整加工表面进行微观形貌评价,结果表明:光整加工后工件表面轮廓纵向参数值下降，表面轮廓波度平均间距减小，波纹峰密度提高;磨粒喷射精密光整加工表面和磨削加工表面具有很小的相似性，光整加工后工件表面实现了各向同性，表面纹理具有均一化特征。利用MG-2000型销－盘式试验机研究了表面形貌对摩擦学特性的影响，结果表明，光整加工表面的摩擦因数和磨损量与磨削加工表面相比明显降低，表面质量明显改善，从而提高了零件的使用寿命和精度保持性。     

用互相关函数判别零件表面形貌的特征

通过对不同加工方法所形成的表面形貌进行测量,得到大量的实测数据。运用随机分析方法分别求出每个零件表面形貌的互相关函数及其系数,再通过对函数与系数的分析,探讨表面形貌的特征。     

磨凸圆弧面可调夹具

有些无法整圈回转零件(如图1)外圆弧面的加工,一直困扰着生产。这类零件外圆弧面的精加工通常采用成形磨削或特种加工,效率低、成本高。我厂生产的如图1a)所示零件,外圆弧面的表面粗糙度R_α0.4,位置度要求     

三维复杂槽型铣刀片受力密度函数分布规律的研究

文中针对哈尔滨理工大学开发的波形刃（前刀面为波形曲面）铣刀片,进行三维复杂槽型铣刀片受力密度函数分布规律的研究。在已建立的铣削力数学模型的基础上,通过铣削力试验以及刀一屑接触面积的试验,建立三维复杂槽型铣刀片前刀面的受力密度函数;对表面受力密度函数进行定量分析计算,编制计算程序对表面受力密度函数分布模型进行三维图形表示,从而分析其分布规律,为铣刀片应力场分析及槽型优选的研究打下理论基础。     

磨料喷射加工加工特性研究

磨料喷射加工是利用微细磨料与高压空气或其它气体混合而成的高速喷射流，依靠磨料的高速冲击，冲蚀作用而去处或修饰材料的一种特种加工方法，适用于零件的微细加工和零件的表面处理。主要分析了磨料喷射加工的原理，通过对自行设计的试验装置进行一系列试验结果的分析，研究了其加工特性。     

特种加工在发动机燃油附件制造中的应用研究

以特种加工为研究对象，针对发动机燃油附件结构特点，结合特种加工在零件中应用实例，对特种加工在发动机燃油附件中应用进行了研究。     

数控加工正弦函数凸轮轴

我院曾经承接加工MK2940型数控单柱坐标磨床上的一个控制进给的正弦函数凸轮轴的加工任务。该凸轮轴要求轮廓曲线准确,是这台机床上一个重要的零件。图1所示是凸轮轴简图及凸轮工作面展开图。     

材料表面位错密度的测量方法研究

不同加工处理方法在材料表面产生的晶体缺陷直接决定已加工表面的微观组织结构特征,并影响其使用性能,其中位错的演变尤为显著。对材料加工表面位错参数进行准确的测量与分析,是全面把握材料加工表面微观结构和宏观性能的关键。论文重点阐述了几种主流的位错测量方法及其应用现状,对比了不同测量和分析方法的局限性和应用范围,展望了加工表面材料位错密度测量分析技术的发展趋势。     

基于X射线衍射线形分析的铝合金切削表层晶体特征研究

为深入研究高速高效加工条件下材料表层晶体特征形成机理,提高铝合金构件服役性能,同时解决传统观察法较难得出晶粒尺寸与位错密度统计学规律的问题,立足微观,以铝合金7050-T7451为研究对象,将材料学与物理学中基于X射线衍射线形分析的Modified Warren-Averbach和Modified Williamson-Hall方法引入切削加工表层微观组织分析中,实现了不同切削速度下切削表层微观组织结构的定量研究。研究表明,高速切削条件下已加工表面以刃位错为主,得出了位错密度值（高达1015m-2以上）与位错密度变化规律,并从塑性变形及能量角度解释了其形成机理;拟合出了晶粒尺寸分布曲线,并通过分布函数分析了已加工表面晶粒分布均匀性;当切削速度高于4500m/min时可以得到位错密度相对较低、晶体尺寸较均匀的已加工表面。     

Surface crack density and recast layer thickness analysis in WEDM process through response surface methodology

In this work, quantitative assessment of surface damage in terms of parameters like surface crack density and recast layer thickness in wire electrical discharge machining (WEDM) process has been undertaken. The effect of processing conditions on crack formation is studied using scanning electron microscope. Surface crack density and recast layer thickness analysis in terms of machining parameters such as pulse on time, pulse off time, peak current, spark gap voltage significantly deteriorate the microstructure of machined samples, which produces the deeper, wider overlapping craters, pock marks, globules of debris and micro cracks. The microstructure analysis of WEDM surface was based upon the theory of electrical discharge phase and metallurgical physics. It is found that the pulse on time, pulse off time and peak current are the most dominating parameters for both surface crack density and recast layer thickness.     

一种基于离散数据的自由曲面建模方法

提出一种基于离散数据的自由曲面建模方法。该算法采用平行网格构造曲面，利用三次样条函数和参数样条对列表点进行行列两个方面的插补，采用局部回弹法进行曲线光顺，从而构造出适于数控加工的网格曲面，由于采用参数样条进行插补，可保证插值曲线通过所有型值点，曲线具有一、二阶导数连续的性质，可保证曲线的整体连续平滑。该方法的特点是方便了直角坐标下平行行切加工的数控编程。     

机械加工表面轮廓分形维数对数小波谱计算方法

为了提高接触表面的建模精度,利用小波的多尺度分析能力,对表面轮廓进行多尺度小波分解,提出了计算机械加工表面轮廓分形维数的对数小波谱法以及有效分解尺度概念,并认为轮廓只在有效分解尺度上具有分形特征;通过M-B函数模拟生成不同分形维数、不同采样区间的分形轮廓;应用对数小波谱法计算了模拟轮廓的分形维数,进而与功率谱密度法（PSD法）等5种方法的计算结果进行了分析比较,结果表明：对数小波谱法能很好地处理分形的多尺度特征,并且选用sym4小波时计算精度最高,误差在0.15%以内;最后应用对数小波谱法对一实际机械加工表面轮廓分形维数进行了计算,说明了其实用性。     

复合材料的切削加工表面质量

从已加工表面几何特性，加工硬化和残余应力几方面探讨了复合材料的切削加工表面质量问题。研究结果表明，复合材料的已加工表面包含大量的加工所致缺陷，增强体的特性和取向分布，刀具条件是决定复合材料已加工表面形貌的主要因素；复合材料已加工表面硬度甚至低于加工材料，而皮下层材料通常发生显著的加工硬化；微观上复合材料切削变形区的应力状态很复杂，实践上，复合材料的已加工表面常残余压应力，或表面加工缺陷使大部分热应力和弹性恢复应力均被释放。     

高速铣削曲面工件的表面粗糙度仿真

在实际生产中,空间曲面一般采用行切法加工。无论是三坐标还是两坐标联动铣削,走刀行距的选择对加工表面粗糙度都有很大影响。本文针对球头铣刀对Bezier双三次曲面工件的高速铣削,结合走刀行距经验公式,提出了一种表面粗糙度的仿真算法,并通过仿真实例进行了验证。     

基于投影网格的切削加工计算机仿真

提出了一种四边形投影网格切削仿真算法,通过在曲面的投影平面内建立四边形投影网格,并借助节点的挠度和转角参数,参考有限元法中薄板弯曲单元中用到的形函数,在每个单元中建立单元内的高度场函数,用于描述被加工曲面,使得曲面求交仍然是一维运算,算法不仅精度高,而且效率也有显著提高。     

表面微观形貌的分形表征及模拟

最后的研究表明，机械加工表面的微观形貌具有自仿射性和多尺度性，因而表面形貌的高度分布方差、斜率和曲率的方差工现进唯一的。基于分形几何理论，用Ｗｅｉｅｒｓｔｒａｓ－Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ分形函数来表征表面的微观形貌，所得到的参数是不依赖于测量尺度而变的“固有”参数。根据分形几何建立的表面轮廓的数学模型可对表面轮廓进行模拟，为建立三维表面形貌的评定参数提供理论依据。