无磨料低温抛光件表面分形特性

利用HL Ⅱ型微机控制原子力显微镜(AFM)系统对无磨料低温抛光件表面的轮廓曲线进行了测量。基于分形理论,分析和讨论了不同工艺参数对表面分形维数D和轮廓算术平均偏差Ra的影响。研究结果表明:D与Ra反映了表面质量的不同方面,它们之间有一定的对应关系,但并不是线性的;对于同样的加工方法,硬质合金材料的D值比铝合金材料的D值大;分形维数可以揭示超光滑表面的表层质量。     

45号钢低温抛光纳米加工试验研究

随着现代科学技术的发展，精密、超精密加工技术在机械制造领域越来越占有重要地位。由于45号钢在横具制造、半导体制造、超真空制造、金属反射镜等方面有着广泛的应用，本文采用冰盘抛光新技术，首次对45号钢材料试件进行了纳米抛光加工试验研究，给出了实际测量结果。通过分析与实验验证，得到了不同工艺参数对纳米抛光精度带来不同影响的规律；对冰盘抛光纳米加工进行了较为深入的分析与探讨。     

叶轮表面各种抛光方法的去除机理研究及磨料的研制

从力学去除机理对振动抛光和磨料流抛光进行了分析研究,提出了旋转磨粒流抛光,从而增加了运动行程长度,提高了材料去除率;同时,能使工件表面更加平整,也会改善表面的应力状态.分析了如何配制最合适的磨料流加工研磨磨料,通过几种不同配料的对比实验,最后提出了一种润滑油、橡胶和磨粒的混合模型,可以兼顾高强度、高扯裂性、氧化安定性和润滑性.     

半球研磨均匀性三维仿真

为了进一步改善球面研磨轨迹的均匀性,提高球面加工的一致性和圆度指标,本文利用定心变角旋转加工法对半球精密加工进行研究。建立半球研磨的Preston方程,发现了摇摆速度和旋转速度是影响材料去除率的主要因素。基于UG方案建立了半球运动的三维仿真模型,得到了半球研磨的运动规律,应用Vericut软件对研磨过程进行了仿真。试验结果表明:摇摆速度与旋转速度比值为2时,半球研磨的均匀性从85%提高到100%。本文的研究结果对于半球零件的加工研究有较大的参考价值和指导作用。     

自锐性金刚石磨料的特征及使用性能

由多个细小晶粒构成的团粒结构的CSD金刚石磨料新品种，具有表面粗糙，凸凹不平的形貌特征，且在结合剂中把持牢固，避免了单晶磨料过早脱落的现象，使得磨具寿命成倍提高；CSD磨料在磨削过程中呈微刃破碎，保持有多个锋利切削刃，因而具有非常好的自锐性。     

磨料水射流抛光时工艺参数对工件去除量的试验研究

将磨料水射流用于零件表面的光整加工是一门新工艺、新方法。本文借助正交设计方法研究了磨料水射流用于光整加工时的工艺参数，包括磨料的粒度、种类、硬度以及工作压力、加工时间等对表面粗糙度和表面去除量的影响。获得的结果对应用磨料水射流光整加工技术和设计相应的工艺设备具有指导意义和实用价值。     

电加热水体温度场均匀性的仿真与实验

针对水平封闭圆管内水的电加热方式温度场不均匀问题,采用Fluent软件分别对水平圆管的轴向和径向温度场进行数值仿真．基于位式控制的分段分组加热方式在长度为1.8 m、内径为103 mm、外径为133 mm的水平圆管上进行实验验证．结果表明,圆管非水平放置会令加热后圆管的轴向温度场不均匀;在升温阶段,全壁面均匀加热的方式会使圆管温度在竖直径向出现显著的上高下低的分层现象;而只对圆管下半壁面加热可使圆管上层和下层温度差值从大于8℃降至小于1℃,有效提高了圆管温度场的均匀性;在稳态阶段,分段分组加热方式受位式控制的影响,径向温度偏差升到1.6℃以内．对比全壁面均匀加热的方式,分组加热方式特别是4组加热方式,在达到稳态的时间和稳态时的温度场均匀性仍具有明显优势．研究结果为实现高精度、无超调、温度场均匀性好的水平等压封闭圆管加热方案设计提供了参考．     

抛光磨头摆动机构建模与运动仿真

为了研究抛光磨头摆动机构的振动问题,采用SolidWorks软件建立抛光磨头摆动机构的三维模型图,并利用其COSMOSMotion插件对该机构摆动的角位移、速度和加速度进行分析.结果表明,该款磨头的主动摆杆与从动摆杆运动规律正好相反,但是凸轮与主动摆杆间存在较大接触间隙以及从动摆杆的运动也存在较大误差,为进一步的研究并改善抛光磨头的性能奠定了基础.     

主轴无轴承电机的动力学建模与仿真

建立了主轴无轴承电机的动力学耦合模型,在满足性能指标的情况下对系统进行了转子位移、空载转速以及跟踪精度的仿真。理论分析、仿真和实验的结果表明,所提出的控制策略精度高,具有良好的动静态性能。     

镍钛合金电解抛光加工电场仿真研究

镍钛形状记忆合金在生物医学领域被广泛用作植入物,具有重要的应用前景。同时,这种合金材料的粗糙度、光泽度以及耐腐蚀性能的要求也很高。电解抛光技术作为精密表面加工技术,具有效率高、处理试样表面光滑、能够保持材料原有性能等特点,在表面处理领域得以迅速发展。本文针对镍钛合金板材,建立了电解抛光加工电场仿真模型;采用有限元法及有限元软件求解电解液区域电场分布、阳极电流密度模分布和阳极材料去除量,以分析电解抛光材料去除原理与去除规律。仿真结果显示:阳极表面电流密度模大小,随电场场强的增加,呈线性关系,阳极材料法向去除长度与电流密度模呈线性关系。     

微小研抛机器人动力学仿真分析与运动实验

针对所提出的一种可以在大型模具曲面上进行自主研抛作业的机器人结构,考虑其具有非完整约束的特点,建立了机器人的运动学关系。通过输入附加约束方程,利用Lagrange方法建立了微小研抛机器人多体系统动力学模型。通过动力学仿真分析,得到了比较稳定的机器人动力学特性。运动实验结果表明,该微小研抛机器人在轨迹行走过程中具有较好的稳定性和准确性。     

微小研抛机器人动力学仿真分析与运动实验

针对所提出的一种可以在大型模具曲面上进行自主研抛作业的机器人结构,考虑其具有非完整约束的特点,建立了机器人的运动学关系。通过输入附加约束方程,利用Lagrange方法建立了微小研抛机器人多体系统动力学模型。通过动力学仿真分析,得到了比较稳定的机器人动力学特性。运动实验结果表明,该微小研抛机器人在轨迹行走过程中具有较好的稳定性和准确性。     

BEPCII低温冷却系统的热力设计及数值模拟

为保证超导设备的正常运行,给出超导腔(SRF)和超导插入聚焦四极磁体(SCQ)以及超导螺线管探测器磁体(SSM)等3类超导设备和其他辅助设备的结构,并进行了漏热分析,根据各类超导设备的特点选择不同的冷却方式冷却,通过对超导设备低温冷却流程的数值模拟得出系统的热力运行参数.模拟结果表明:利用超临界氦流冷却超导插入四极磁体较采用过冷液氦流冷却超导插入四极磁体为佳.     

化学机械研抛过程流体和磨粒分布特性仿真

为深入理解化学机械抛光过程中的摩擦磨损机理,仿真研究了不同工况对抛光作用的影响规律.建立考虑多相流和离散相的三维CFD模型,研究不同工况下晶片和抛光垫间抛光液的速度和压力分布以及抛光磨粒的分布规律.结果表明:膜厚越小,抛光垫和晶片的转速越大,磨粒的分布密度越小.对流体速度和压力分布规律以及磨粒分布特性进行仿真分析,研究抛光过程中磨粒对晶片表面的动压作用过程.用疲劳断裂能量守恒理论,建立可定量分析各种工况下材料去除率的预测模型,采用Matlab软件对去除率模型进行仿真计算,得到不同工况下碳化硅晶片的去除率曲线.结果表明,抛光垫转速越大,膜厚越小,材料去除率越大,但去除率随着抛光的进行呈现减小的趋势.相比抛光垫转速对去除率的影响,膜厚对去除率的影响较小.     

化学机械抛光技术研究现状与展望

化学机械抛光技术几乎是迄今唯一可以提供全局平面化的表面精加工技术,可广泛用于集成电路芯片、计算机硬磁盘、微型机械系统(MEMS)、光学玻璃等表面的平整化。本文综述了CMP的技术原理和CMP设备及消耗品的研究现状,指出了CMP急待解决的技术和理论问题,并对其发展方向进行了展望。     

单晶碳化硅晶片高效超精密抛光工艺

为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片.光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳化硅.通过L9(33)正交试验研制光催化辅助化学机械抛光抛光液,采用对碳化硅晶片表面粗糙度跟踪检测的方法确定优化加工工艺.甲基紫有机显色剂静态氧化试验结果表明:光催化剂对抛光液氧化性的影响最大,其次是电子俘获剂,再次是分散剂;较好的抛光液配方为二氧化钛0.5 g獉L-1、过氧化氢1.5 mol獉L-1、六偏磷酸钠0.1 g獉L-1.确定的优化抛光工艺为:采用5μm和2μm金刚石微粉分别研磨单晶碳化硅晶片30 min,材料去除率分别为8.72μm/h和4.56μm/h;然后采用光催化辅助化学机械抛光单晶碳化硅去除机械研磨带来的损伤,粗抛光选用0.5μm氧化铝微粉抛光60 min,精抛光选用0.05μm氧化铝微粉抛光50 min,粗抛光和精抛光的材料去除率分别为1.81μm/h和1.03μm/h.用该工艺抛光单晶碳化硅,获得的表面粗糙度约为0.47 nm,基本能满足单晶碳化硅高效、超光滑、低损伤的抛光要求.     

机械电解复合抛磨曲面的工具设计

设计、制造了几种用于数控机械电解复合抛光平面、球面和小曲率曲面的弹性浮动工具 ,分析比较了其优缺点 ,并进行了实验研究 .结果表明 ,用弹性浮动工具抛光平缓曲面是一种可行的方案 ,具有加工效率高、质量好的优点     

后现代服装设计中的对立与统一

后现代的服装设计在形式及内涵上与以往传统服装有很大不同。它虽然仍旧遵循形式美领域中的对立统一规律，但其表现形式及强调重点都发生了变化。本文试图对后现代服装设计中所体现出的对立与统一作一具体分析。     

单晶SiC的化学机械抛光及其增效技术研究进展

为了解决传统SiC化学机械抛光(CMP)加工效率低的问题,针对单晶SiC表面抛光质量和材料去除率指标,综述了应用传统碱性抛光液、混合磨粒抛光液及含强氧化剂抛光液对单晶SiC进行化学机械抛光的研究现状;为了提高SiC-CMP的化学和机械两方面作用,对SiC-CMP催化辅助增效技术、SiC电化学机械抛光(ECMP)技术、固结磨料抛光、光催化辅助抛光等增效新技术进行了系统综述;对SiC-CMP及其增效技术进行了分析、讨论,指出了当前的研究难点,展望了进一步提高单晶SiC抛光效率的研究方向.