多层等离子体蚀刻技术的研究

干法刻蚀现已成为微小高深宽比结构加工与微细图形制作的重要手段.提出了一种新的干法刻蚀技术一多层等离子体蚀刻,充分利用腔体的空间布局,布置多层电极,并采用分层送气装置输送放电气体,实现多层同时进行刻蚀,可成倍提高产能.采用该技术刻蚀光阻为例,从空间与时间两个角度分析了工艺参数对刻蚀速率与均匀性的影响规律与作用机理.实验结果表明,极板间距为50/55/60mm(由下向上),工作压力为40Pa,R[O2:Ar]为1/2,RF功率为600W时,整炉次刻蚀速率均值为14.395nm/min,均匀性为9.8％,此时工艺最为合理.     

滚珠丝杠副静力学特性分析

以赫兹接触理论为基础,考虑螺旋角的影响,通过遍历法计算量纲为1的接触位移,建立滚珠丝杠副轴向接触变形与刚度的数学模型.计算结果表明:双螺母滚珠丝杠副的轴向接触变形量比单螺母的减小60％,刚度提高80％,增大螺旋角,有利于提高机床进给系统的定位精度.     

烧结金刚石套料钻钻削凯芙拉纤维增强复合材料的研究

介绍凯芙拉纤维增强聚合物基复合材料的结构和性能特点,针对复合材料在钻孔加工过程中产生各种加工缺陷的原因,采用烧结金刚石套料钻和专用的工艺装置进行加工试验,分析加工机理,给出合适的工艺参数,为加工该类纤维复合材料提供一条新的途径,具有实用和推广价值。     

KFRP防护背板的钻孔机理及试验研究

结合Kevlar纤维增强复合材料（Kevlar fiber reinforced plastic,KFRP）在特种车辆防护领域的应用背景,研制了烧结金刚石钻头对其进行孔加工研究。根据钻孔过程中材料破坏机理的不同,把钻孔过程分为6个阶段。总结了孔加工的各种质量缺陷,提出了给切削区材料施加预压应力的工艺方法以提高加工质量,在此工艺条件下,可以采用水进行冷却。通过正交试验对影响加工效率的主要因素进行了优化分析,为钻头的参数设计及制作提供了参考。试验表明,该加工技术经济实用,加工质量良好,满足KFRP防护背板的孔加工技术要求。研究成果为KFRP的加工技术提供了一种新的方法,也为陶瓷？KFRP双板复合构件的推广应用提供了技术支持。     

SiAlON陶瓷刀具材料及其制备技术研究进展

SiAlON陶瓷刀具材料具有优异的力学性能和耐高温性能,是最具潜力的刀具材料之一.不同组分的SiAlON陶瓷材料烧结特性和性能差异较大.掌握SiAlON陶瓷制备工艺、组分及其烧结特性、微观结构和性能之间的联系及影响规律是其进一步研发的关键.综述了SiAlON陶瓷刀具材料制备技术、组分配比和添加剂选择研究现状,并分析了未...     

龙门式机床横梁筋板结构分析与优化

横梁作为龙门式机床的主要支承部件,其性能好坏直接影响机床的使用性能和制造成本,因此,设计合理可靠的横梁结构很有必要。用有限元法对四种筋板的横梁进行了静动态特性分析,得出O字型筋板横梁性能最好;改变O字型横梁中O字个数,对七种不同O字个数的横梁进行静动态特性分析对比,得出O字的个数控制在使O字高宽之比为1时该横梁性能最佳;改变横梁厚度,对十二种不同厚度的横梁进行了模态分析,结果显示,横梁动态性能在一定的范围内可达到最佳状态。     

激光选区熔化成形TC4钛合金薄壁件变形与残余应力

增材制造（3-D打印）作为一种近净成形技术，为钛合金薄壁件高质量毛坯制造提供了新途径，但在薄壁件成形过程中产生的变形与残余应力会影响试件的成形质量与后续加工。为了解决这一问题，采用激光选区熔化成形TC4钛合金薄壁件，研究了激光功率、扫描速率、薄壁厚度和扫描路径方向对试件变形与残余应力的影响，测量了试件不同深度的表面残余应力。结果表明，变形主要在薄壁件顶层两侧，最大残余应力主要分布在试件底层与薄壁件中间；当激光功率为180W、扫描速率为1200mm/s时，试件变形最小；当壁厚为0.6mm、扫描路径方向45°时，试件残余应力最小；薄壁件的未处理表面残余应力大于内层表面残余应力。该研究为钛合金薄壁高质量毛坯制造提供了技术帮助。     

柔性复合材料钻孔技术

以芳纶纤维和高强聚乙烯纤维增强的聚合物基柔性复合材料为对象,针对这种柔性复合材料的结构和力学特性,分析了钻削柔性复合材料的特点和钻削孔产生缺陷的原因,并通过钻孔试验,在工艺装置,工艺参数,刀具材料及结构参数等方面研究了提高柔性复合材料钻孔质量的技术途径。     

纤维增强复合材料磨削钻孔的表面微观研究

运用扫描电镜对烧结金刚石钻头加工纤维复合材料的孔壁表面进行微观观察,在此基础上分析了纤维复合材料磨削钻孔过程中的纤维破坏机理和磨削表面的微观结构特征。结果表明,玻璃纤维的磨削断口形貌可分为6种情况;芳纶纤维的破坏机理不同于玻璃纤维,其磨削断口形貌可分为7种情况;纤维复合材料的磨削加工表面由纤维断口表面和树脂涂附表面两部分组成,并存在3种特征鲜明的纤维断裂区。研究成果在一定程度上揭示了纤维复合材料的磨削钻孔机理,具有一定的参考价值。     

基于Rayleigh-Ritz法的钛合金薄壁件非均匀余量加工变形控制研究

为减小钛合金薄壁件切削加工过程中的变形,提出了一种新型的非均匀余量设计策略。建立了基于Rayleigh-Ritz法的薄壁件铣削加工变形预测数学模型,提出了离散化的余量体积单元设计思路并完成了工件的非均匀余量设计,最后对比分析了不同余量设计策略对薄壁悬臂结构件加工变形的影响。研究结果表明:所提出的基于Rayleigh-Ritz法的离散余量体积单元非均匀余量设计策略对工件自身刚度利用率高,表面加工误差分布一致性好,且对控制最大表面加工误差具有更优的效果。