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超精密切削SiCp/Al复合材料有限元仿真研究 预览
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作者 夏晓东 唐迪 +2 位作者 王业甫 杨凯 王世杰 《工具技术》 2019年第3期47-50,共4页
针对超精密切削SiCp/Al复合材料加工时表面质量不高的问题,利用ABAQUS有限元分析软件建立三维仿真模型来动态模拟切削表面形成过程。分析了SiC颗粒破碎过程,研究工件表面形成机理;通过比对不同切削深度下的加工表面形貌,分析了刀具相对... 针对超精密切削SiCp/Al复合材料加工时表面质量不高的问题,利用ABAQUS有限元分析软件建立三维仿真模型来动态模拟切削表面形成过程。分析了SiC颗粒破碎过程,研究工件表面形成机理;通过比对不同切削深度下的加工表面形貌,分析了刀具相对颗粒位置的变化对表面形貌的影响。结果表明:SiC颗粒存在轻微破损、破裂、断裂现象,加工表面出现空穴、凹坑、划痕三种不同类型的加工缺陷。 展开更多
关键词 超精切削 SICP/AL复合材料 表面形貌 加工缺陷
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天然金刚石刀具前刀面的表面粗糙度控制技术 预览
2
作者 贾鲁 张晓峰 +2 位作者 夏志辉 王文升 雷大江 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第2期8-12,共5页
介绍了金刚石刀具的发展和技术特点,设计了一种天然金刚石刀具前刀面表面粗糙度修磨控制方法,并通过工艺实验完成了对金刚石刀具的修磨。结果表明:验证了(100)面的金刚石的难磨方向,沿此方向加工后金刚石的表面粗糙度值较低、磨削热较多... 介绍了金刚石刀具的发展和技术特点,设计了一种天然金刚石刀具前刀面表面粗糙度修磨控制方法,并通过工艺实验完成了对金刚石刀具的修磨。结果表明:验证了(100)面的金刚石的难磨方向,沿此方向加工后金刚石的表面粗糙度值较低、磨削热较多;易磨方向表面粗糙度较差、磨削热较少。优化修磨角度修磨后,金刚石刀具前刀面表面粗糙度Ra值可达0.3nm,将其应用在超精密切削中效果良好。 展开更多
关键词 粗糙度控制 超精切削 修磨
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碳钢材料超精密切削的最新研究进展 预览 被引量:1
3
作者 李占杰 宫虎 +2 位作者 靳刚 卢振丰 陈达任 《工具技术》 2018年第7期10-16,共7页
碳钢材料作为应用最广的工程材料,以成本低廉、应用广泛而倍受超精密加工领域的重视。然而碳钢材料在超精密切削过程中会导致金刚石刀具严重磨损,被认为是金刚石不可切削材料。本文首先对金刚石刀具磨损机理研究进行了综合评述;其次分... 碳钢材料作为应用最广的工程材料,以成本低廉、应用广泛而倍受超精密加工领域的重视。然而碳钢材料在超精密切削过程中会导致金刚石刀具严重磨损,被认为是金刚石不可切削材料。本文首先对金刚石刀具磨损机理研究进行了综合评述;其次分别从加工工艺、刀具、工件材料以及它们的复合改善等四个方面对各种解决方法进行分类述评和比较分析,并对最有前景的方法进行了展望,以期为化学性质相似的其他元素金属(元素周期表第Ⅳ-Ⅷ族过渡元素Nb、Co、Mn、Ni、Cr、Ti等及其合金)的超精密切削研究提供参考。 展开更多
关键词 碳钢材料 超精切削 金刚石刀具 磨损 研究进展
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Review on the progress of ultra-precision machining technologies 被引量:1
4
作者 Julong YUAN Binghai LYU +1 位作者 Wei HANG Qianfa DENG 《机械工程前沿:英文版》 CSCD 2017年第2期158-180,共23页
关键词 超精加工技术 技术进展 高科技领域 超精磨削 超精切削 表面质量 形状精度 研究成果
工艺参数对单晶硅超精密加工切削力的影响 预览
5
作者 王明海 张枢南 +2 位作者 邵晨峰 庒鑫 张志勇 《机床与液压》 北大核心 2017年第19期45-48,56共5页
为了了解单晶硅超精密车削过程中不同切削参数及刀具前角对切削力的影响,利用单晶金刚石车刀对单晶硅进行单因素变量超精密车削试验。试验结果表明:进给量,和切削深度αp对X、Y、Z方向的切削力F均有增大的趋势;而在切削速度虬增加... 为了了解单晶硅超精密车削过程中不同切削参数及刀具前角对切削力的影响,利用单晶金刚石车刀对单晶硅进行单因素变量超精密车削试验。试验结果表明:进给量,和切削深度αp对X、Y、Z方向的切削力F均有增大的趋势;而在切削速度虬增加时,各方向的F逐渐减小;切削前角减小时,切削力反而增大。通过各因素对切削力F的变化幅值可以得到,对F影响较大的参数为αp及f。选取最佳组合参数对单晶硅进行超精密切削试验,得到极为光滑的表面。 展开更多
关键词 单晶硅 超精切削 切削参数 切削前角 切削
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机械系统模型制造全过程教学实践 预览
6
作者 康珊珊 唐晓强 +1 位作者 佟浩 邵珠峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第2期235-238,243共5页
针对国内高校在制造专业实践教学中存在的系统性不强、细节研究不足等问题,阐述了以实际机械系统为对象,完成汽车发动机活塞系统模型的设计、加工、测量、装配、测试的各个环节,再现了制造全过程的实践教学方法。实践中根据不同的设计要... 针对国内高校在制造专业实践教学中存在的系统性不强、细节研究不足等问题,阐述了以实际机械系统为对象,完成汽车发动机活塞系统模型的设计、加工、测量、装配、测试的各个环节,再现了制造全过程的实践教学方法。实践中根据不同的设计要求,综合考虑工艺、精度、成本、效率等因素,采用先进的加工方法和设备,如超精密切削、电火花加工、3D打印等,最终实现系统功能运动,取得了良好的实践教学效果。学生们通过对细节的积极探讨,解决了实践中出现的意外问题,充分体现了"做中学"的实践教学特点。 展开更多
关键词 机械系统 机械产品 制造全过程 超精切削 电火花加工 3D打印
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单晶硅超精密切削的刀具磨损试验研究 预览 被引量:1
7
作者 王明海 张枢南 +2 位作者 郑耀辉 王奔 印文典 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第5期133-136,共4页
针对单晶硅超精密切削过程中金刚石刀具磨损问题,对单晶硅进行超精密车削试验。通过观察金刚石刀具磨损演变过程,分析刀具的磨损过程对表面加工质量的影响,得到刀具磨损机理。结果表明,在超精密切削单晶硅过程中,随着切削距离的增加,刀... 针对单晶硅超精密切削过程中金刚石刀具磨损问题,对单晶硅进行超精密车削试验。通过观察金刚石刀具磨损演变过程,分析刀具的磨损过程对表面加工质量的影响,得到刀具磨损机理。结果表明,在超精密切削单晶硅过程中,随着切削距离的增加,刀具磨损面积逐渐增加,加工过程中产生的碳化硅及类似金刚石碳颗粒与刀具后刀面发生划擦造成磨粒磨损;同时,由于交变载荷作用导致的应力疲劳现象,进而伴有解理断裂产生。当切削路程小于4km时,加工表面的粗糙度Ra值在200nm以内,切削路程大于8km时,表面粗糙度Ra值在350nm~400nm之间。 展开更多
关键词 单晶硅 超精切削 类金刚石碳原子 磨粒磨损 应力疲劳
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回转对称微结构光学模具的超精密切削B轴旋转加工工艺
8
作者 高兴 李勇 +2 位作者 钟昊 岳全 李朝将 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期120-127,共8页
为避免回转对称微结构光学模具加工中产生的毛刺、尖角缺损及表面划痕,提出一种基于超精密切削的B轴旋转加工工艺。通过实验研究加工路径、切削速度、B轴旋转速度及切深等影响微模具面形精度和表面质量的主要因素,优化切削轨迹规划与... 为避免回转对称微结构光学模具加工中产生的毛刺、尖角缺损及表面划痕,提出一种基于超精密切削的B轴旋转加工工艺。通过实验研究加工路径、切削速度、B轴旋转速度及切深等影响微模具面形精度和表面质量的主要因素,优化切削轨迹规划与加工参数,开展了2种微结构模具的加工实验,得到尺寸精度小于1.4μm、表面粗糙度小于14nm的结构完整性较好、表面无划痕的模具。实验结果验证了回转对称微结构光学模具B轴旋转加工工艺的可行性。 展开更多
关键词 超精切削 B轴旋转加工工艺 回转对称微结构 光学模具 结构完整性
电脉冲处理对钛合金超精密切削的影响 预览
9
作者 吴红兵 史云龙 +2 位作者 杜雪 熊瑞斌 石松 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期218-221,共4页
钛合金材料由于难加工性限制其在各种工业领域的应用。为了改善钛合金材料Ti6A14V在超精密切削过程中的加工性能,采用电脉冲处理的方法对钛合金材料进行了处理。电脉冲处理改变了钛合金的微结构和力学性能,经其处理后的钛合金材料弹... 钛合金材料由于难加工性限制其在各种工业领域的应用。为了改善钛合金材料Ti6A14V在超精密切削过程中的加工性能,采用电脉冲处理的方法对钛合金材料进行了处理。电脉冲处理改变了钛合金的微结构和力学性能,经其处理后的钛合金材料弹性模量、硬度及塑性等均有一定程度的降低。对电脉冲处理后的钛合金材料进行超精密切削实验,结果表明电脉冲处理能够降低钛合金超精密切削过程中的切削力,同时还可以提高钛合金材料在超精密切削后的表面质量。研究结果证明了电脉冲处理可以作为一种有效改善钛合金加工性能的处理方法。 展开更多
关键词 钛合金 电脉冲处理 超精切削 力学性能
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精密、超精密切削技术发展概况 预览 被引量:3
10
作者 马利杰 王西彬 《航空制造技术》 2015年第16期58-62,共5页
我国在精密和超精密机床、精密切削刀具、超精密检测等精密切削的关键技术方面与德国、日本、美国等制造强国相比仍有很大的差距。随着机床和刀具技术的发展,精密切削技术将朝着更高精度(分子去除、原子去除、量子技术等)等方面发展... 我国在精密和超精密机床、精密切削刀具、超精密检测等精密切削的关键技术方面与德国、日本、美国等制造强国相比仍有很大的差距。随着机床和刀具技术的发展,精密切削技术将朝着更高精度(分子去除、原子去除、量子技术等)等方面发展。因此,要达到甚至超过国外精密切削技术水平,我们仍有很长的路要走,至少还需要20~30年的努力。 展开更多
关键词 超精切削 切削刀具 超精机床 金刚石晶体 制造强国 刀具技术 检测 技术水平 振动切削 切削加工
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微结构功能表面的应用及制造 被引量:7
11
作者 杨辉 张彬 张利鹏 《航空精密制造技术》 2015年第5期1-6,19共7页
物体表面具有一些特定形状的微结构特征从而使该物体具有了一些特定的物理、化学等功能,这种具有一定功能的微结构特征称之为微结构功能表面,其具有的超疏水、减阻、隐身等特性在航空、航天以及平板显示、照明、太阳能等领域有着广泛应... 物体表面具有一些特定形状的微结构特征从而使该物体具有了一些特定的物理、化学等功能,这种具有一定功能的微结构特征称之为微结构功能表面,其具有的超疏水、减阻、隐身等特性在航空、航天以及平板显示、照明、太阳能等领域有着广泛应用前景。本文在分析微结构功能表面机理和应用的基础上,比较了微结构特征不同加工工艺的特点,超精密机械加工工艺也成为微结构特征的一种重要加工方式。 展开更多
关键词 微结构特征 超疏水结构 减阻 仿生 超精切削
超精密加工的支持环境 预览
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作者 荣烈润 魏传利 《金属加工:冷加工》 2014年第23期41-44,共4页
本文介绍了各种影响超精密切削加工精度的环境因素及其消除或减弱的对策。
关键词 超精加工 支持环境 超精切削 洁净室 加工精度 洁净度 平衡精度 振动环境 环境因素 垂直层
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讨论控制工件表面质量的方法 预览
13
作者 陈刚 《科技致富向导》 2014年第26期91-91,159共2页
随着科学技术的发展,对零件的表面质量的要求已越来越高。为了获得合格零件,保证机器的使用性能,人们一直在研究控制和提高零件表面质量的途径。提高表面质量的工艺途径大致可以分为两类:一类是用低效率、高成本的加工方法,寻求各工艺... 随着科学技术的发展,对零件的表面质量的要求已越来越高。为了获得合格零件,保证机器的使用性能,人们一直在研究控制和提高零件表面质量的途径。提高表面质量的工艺途径大致可以分为两类:一类是用低效率、高成本的加工方法,寻求各工艺参数的优化组合,以减小表面粗糙度;另一类是着重改善工件表面的物理力学性能,以提高其表面质量。 展开更多
关键词 超精切削 工件表面 加工方法 表面粗糙度 工艺途径 使用性能 副偏角 超精加工 淬硬 粗糙度值
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钛合金超精密切削过程的数值模拟与实验分析 预览 被引量:1
14
作者 吴红兵 王朋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期3988-3992,共5页
以钛合金材料TC4的超精密切削加工机理为研究目的,采用有限元技术与实验验证相结合的方法,建立了钛合金材料超精密切削过程的正交切削有限元模型,深入介绍了有限元建模过程中有限元模型的建立、材料应力应变关系等关键技术。采用建立的... 以钛合金材料TC4的超精密切削加工机理为研究目的,采用有限元技术与实验验证相结合的方法,建立了钛合金材料超精密切削过程的正交切削有限元模型,深入介绍了有限元建模过程中有限元模型的建立、材料应力应变关系等关键技术。采用建立的有限元模型对钛合金的加工过程进行了正交切削有限元模拟。通过模拟获得了切屑形成过程、切削力曲线以及温度分布等结果。应用单点金刚石车床进行了钛合金TC4的超精密车削实验,研究结果显示数值模拟结果与实验结果比较吻合。数值模拟方法的有效性也得到了验证,可以进一步用来研究钛合金材料的切削过程。 展开更多
关键词 钛合金 超精切削 数值模拟
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金刚石刀具单点切削单晶硅加工表面特性 被引量:12
15
作者 徐飞飞 张效栋 房丰洲 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2013年第6期485-491,共7页
本文利用超精密机床对单晶硅进行了斜切及车削实验,采用拉曼光谱仪测量单晶硅材料切削表面的损伤,利用高斯和洛伦兹分布拟合拉曼光谱得到单晶硅表面相变层厚度及残余应力信息.结果表明,单晶硅切削表面与磨削、纳米划擦表面不同,除... 本文利用超精密机床对单晶硅进行了斜切及车削实验,采用拉曼光谱仪测量单晶硅材料切削表面的损伤,利用高斯和洛伦兹分布拟合拉曼光谱得到单晶硅表面相变层厚度及残余应力信息.结果表明,单晶硅切削表面与磨削、纳米划擦表面不同,除了非晶相外,测不到其他高压相.随着切削厚度的增大,单晶硅表面非晶层的厚度和表层的残余应力也会相应增加.较大的切削厚度使得残余应力变得不均匀,最终导致单晶峰退简并分裂成2个或3个峰.一般单晶硅的塑性车削生成表面由于切削厚度相对较小,其表面非晶层相对较薄,表面存在轻微残余压应力.当车削生成表面的切削厚度较大时,表面有脆性凹坑,非晶层相对较厚,残余压应力较大.车削过程是对已加工表面的切削,由于已加工表面非晶硅的存在,采用较高的切削速度可以增加切削区域温度,提高单晶硅表面非晶层的塑性,可加工出更好的光学表面. 展开更多
关键词 超精切削 单晶硅 拉曼光谱 相变 残余应力
基于FEM—SPH耦合方法的AISI4340钢超精密切削过程仿真 预览 被引量:5
16
作者 郭晓光 魏延军 +2 位作者 张小冀 金洙吉 郭东明 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期526-531,共6页
数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,... 数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,建立了AIS14340钢金刚石超精密切削过程的FEM—SPH耦合模型,研究切削过程中材料的去除机理.仿真结果表明:随着切削过程的进行工件内部应力逐渐增大,当达到屈服极限时,工件材料沿前刀面塑性流动,形成切屑,刀尖钝圆的推挤起了决定性的作用;成形表面下存在较为严重的残余应力;切削热主要来源于切削过程中塑性功的转换且大部分被切屑带走;增大刀尖钝圆半径将会使切削力尤其是切削抗力显著增大. 展开更多
关键词 超精切削 无网格法 FEM—SPH耦合 仿真
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先进制造技术研究与发展——现代超精密加工机床的发展研究及战略 预览
17
作者 孔宪玉 《黑龙江科技信息》 2012年第25期91-91,92共2页
超精密加工机床是实现超精密加工的重要机械装备。介绍了当前国内外超精密机床的发展现状及其发展趋势,超精密加工机床的重要意义,从系统的角度分析了影响机床加工精度的因素,既对我国超精密加工技术装备研究与发展提出了一点建议,也对... 超精密加工机床是实现超精密加工的重要机械装备。介绍了当前国内外超精密机床的发展现状及其发展趋势,超精密加工机床的重要意义,从系统的角度分析了影响机床加工精度的因素,既对我国超精密加工技术装备研究与发展提出了一点建议,也对我国超精密加工机床的研发提出了一点建议。 展开更多
关键词 超精加工 超精切削 金刚石刀具 机床 发展
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压电致动快速刀具伺服迟滞非线性的分数阶模型
18
作者 周晓勤 朱志伟 +1 位作者 王文才 刘强 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第4期369-373,共5页
在复杂曲面或功能结构的超精密车削以及主动误差校正车削中,利用快速刀具伺服(FTS)受到了学术界和工程界的广泛关注.然而,无论采用哪一种驱动方式,FTS皆存在难以模型化的迟滞非线性,从而制约了FTS跟踪性能的提高.本文利用分数阶微积... 在复杂曲面或功能结构的超精密车削以及主动误差校正车削中,利用快速刀具伺服(FTS)受到了学术界和工程界的广泛关注.然而,无论采用哪一种驱动方式,FTS皆存在难以模型化的迟滞非线性,从而制约了FTS跟踪性能的提高.本文利用分数阶微积分理论,针对压电致动型FTS的迟滞非线性建立了等效的分数阶动力学模型,得到了压电致动型FTS的传递函数.利用一种改进的差分进化算法进行了模型参数的辨识.通过正弦波及三角波信号激励的实验结果表明,针对压电致动型FTS所提出的分数阶模型建模误差小于4%,具有预期的模型精度.本研究为FTS的迟滞非线性建模提供了一种简单有效的新方法,对于提高FTS运动轨迹的跟踪控制性能具有重要意义. 展开更多
关键词 超精切削 快速刀具伺服 迟滞非线性 分数阶微积分
超精密切削积屑瘤问题的研究
19
作者 宋学锋 《航空精密制造技术》 2011年第3期20-22,62共4页
结合超精密切削的工艺特点,在分析超精密切削积屑瘤现象及成因的基础上,通过研究切削用量、刀具几何参数、切削液、刀具刃磨等因素对积屑瘤的影响机理,分析积屑瘤对超精密切削加工表面粗糙度、切削力和切削变形、切削振动的影响,并提... 结合超精密切削的工艺特点,在分析超精密切削积屑瘤现象及成因的基础上,通过研究切削用量、刀具几何参数、切削液、刀具刃磨等因素对积屑瘤的影响机理,分析积屑瘤对超精密切削加工表面粗糙度、切削力和切削变形、切削振动的影响,并提出超精密切削条件下抑制积屑瘤的主要方法。 展开更多
关键词 超精切削 积屑瘤 刀具参数 切削 刃磨
切削条件对超精密切削过程影响的数值模拟 预览 被引量:3
20
作者 景秀并 林滨 张大卫 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期 1100-1105,共6页
基于大变形Lagrange有限元理论、修正的JC本构关系和Cockroft—Latham切削断裂标准建立了超精密切削的三维有限元模型.采用此模型研究切削条件对超精密切削表面质量的影响.仿真结果表明:适当增大刀具后角,可使工件表面的最大位移变... 基于大变形Lagrange有限元理论、修正的JC本构关系和Cockroft—Latham切削断裂标准建立了超精密切削的三维有限元模型.采用此模型研究切削条件对超精密切削表面质量的影响.仿真结果表明:适当增大刀具后角,可使工件表面的最大位移变化量有所下降,提高加工质量;刀尖半径对加工表面质量影响较大,刀尖半径越小,加工表面质量越好;切削深度对加工表面质量的影响不明显,为了保证加工效率,切削深度一般和刀尖半径相当;切削速度影响表面质量和切削效率,速度太大或太小都会影响加工表面质量,加工铝合金时切削速度为150m/min左右.最后试验结果验证了模型的正确性. 展开更多
关键词 有限元 超精切削 表面质量 切削条件
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