摘要：研磨介质作为立式螺旋搅拌磨的重要组成部分,其种类直接影响磨机的磨矿特性。以立式螺旋搅拌试验磨机为研究对象,采用CFD-DEM方法建立矿浆与研磨介质的流固耦合仿真模型,对氧化铝陶瓷球和高铬钢球两种研磨介质进行磨矿过程仿真研究,分析介质球的运动速度、碰撞力、碰撞次数以及螺旋搅拌器的转矩。利用试验磨机进行磨矿试验,检测38μm和45μm下的物料筛下累积量并计算磨机的磨矿吨功耗。结果表明,在相同填充率的条件下,以陶瓷球为磨矿介质的立式搅拌磨磨矿吨功耗小于以钢球为磨矿介质的吨功耗,但磨矿处理量较低;当陶瓷球的填充率提高时,磨矿吨功耗会提高,同时磨矿处理量也有所提高。

摘要：由于球的形状特点,视觉方法需要处理多个角度的图像才能实现对单个球进行完整的缺陷识别,对图像处理速度要求较高。此外,卷积神经网络的浮点运算量(FLOPs)高,推理速度通常较慢。针对上述问题,基于MobileNetV3设计了更轻量化的卷积神经网络。首先通过改变宽度因子、减少基本单元数量、使用Ghost模块代替标准卷积降低原始网络参数量。最后通过坐标注意力机制提高网络对缺陷的识别准确率。实验结果表明,在氮化硅陶瓷球表面缺陷数据集上,提出的轻量化卷积神经网络相较于原始网络仅有2.2%的准确率损失。网络浮点运算量和参数量分别为原始网络的10.4%和3.3%,在边缘计算设备Jetson AGX Xavier上的推理时间小于7 ms,相较于原始网络提升超过40%,能够满足工业现场实时检测的需求。

摘要：目的为实现陶瓷球表面的高效超光滑抛光,提出一种集群磁流变抛光陶瓷球的新工艺。方法在传统V型槽抛光陶瓷球的基础上增加集群磁极和上盘旋转动力,配制适当的磁流变抛光液,通过在上下抛光盘的集群磁极,形成磁流变抛光垫包覆陶瓷球,进行研磨抛光加工。然后,基于陶瓷球工件几何运动学和动力学分析得到球体各运动参数的影响关系,利用机械系统分析软件ADAMS对成球过程进行动态仿真,可以看出该抛光方法能够主动控制球体的运动,实现球面抛光轨迹的快速均匀全包络。最后,根据仿真结果,通过调整上下抛光盘的转速比、偏心距和加工间隙等参数,控制陶瓷球的自转角,实现球面的快速高效超光滑抛光。结果用自行设计的陶瓷球集群磁流变抛光实验装置,对氮化硅陶瓷球进行抛光2.5 h,表面粗糙度Ra从60 nm左右下降到10 nm左右,球形误差为0.13μm,达到了陶瓷球轴承氮化硅球的国家标准(G5水平)。结论集群磁流变抛光方式可以实现球面抛光轨迹的快速均匀全包络,实现陶瓷球表面的高效超光滑抛光,值得进一步深入探讨研究。

摘要：为了研究玉米秸粉和陶瓷球混合颗粒在竖直管内的运动规律,设计制造了一套透明有机玻璃试验装置。利用PIV无接触测量技术,在微负压条件下,对混合颗粒在竖直管内的速度场进行了研究。结果表明,混合颗粒的轴向速度呈类似抛物线状分布,在靠近管壁约0%～25%管宽范围内,即在试验装置距管壁约15 mm范围内,轴向速度变化较大,其他位置处变化较小;涡量在靠近管壁约0%～16.7%管宽范围内,即在试验装置距管壁约10 mm范围之内变化明显,从距离管壁10 mm到竖直管中心涡量逐渐减小到接近为零。

摘要：氮化硅陶瓷球临界应力在很大程度上决定其滚动接触疲劳和磨损寿命。由于陶瓷材料的抗拉能力较弱,所以设想其滚动接触疲劳失效的临界应力为最大主拉应力。应用弹性接触力学和赫兹理论分析纯滚动条件下陶瓷球表面层接触应力,得到表面层最大主拉应力。针对理论计算值,设计相应的纯滚动接触疲劳实验。分析表明,理论值与实验结果趋于一致,从而证实最大主拉应力为氮化硅陶瓷球滚动接触疲劳失效的临界应力。计算结果为陶瓷球的滚动接触疲劳寿命分析提供理论基础。

摘要：为提高陶瓷球研磨过程中的加工效率,本文提出了一种采用固着金刚石磨料的高效研磨技术。采用4～8μm粒径的金刚石微粉作为磨料,以光固化树脂作为结合剂,在300～500 nm波长紫外线照射下,使光固化树脂快速固化,制作固着磨料研磨盘(金刚石浓度100%),以φ5 mm氮化硅陶瓷球为加工对象,在自行设计的实验台上进行了加工实验。实验结果表明,在保证表面质量的前提下(R_a～40 nm),材料去除率可达100μm/h,其研磨效率约为相同加工条件下传统游离磨料加工的20倍。对加工后陶瓷球表面的观察发现,氮化硅陶瓷球材料主要是以二体磨损的形式去除的。

摘要：陶瓷轴承主要应用于机械制造、高速交通、核工业、航空航天、电子、化工和建材等领域。为了提高热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷球的研磨效率和精度,降低其研磨成本,本文设计和研制了一种新的陶瓷球研磨方法--锥形研磨法;探讨了该方法下陶瓷球表面研磨迹线的分布规律。经研磨动力学分析认为,在锥形研磨法下,陶瓷球在研磨中作无打滑研磨运动,既要克服"环向打滑",又要克服"周向打滑";研磨压力在0.5-15N/球,研磨盘转速在90-1400r/min之间存在最佳的研磨值。通过实验研究了研磨工艺参数与材料去除率、研磨成本和加工效率的关系,得出该方法下合理的研磨参数,运用此法可高效加工出G3、G5级精密HIPSN陶瓷球。

摘要：用一个计算实例较详细地分析了用陶瓷球替换钢球后的轴承内部受力的变化情况 ,表明简单地用陶瓷球替换钢球并不一定能延长轴承的使用寿命 ,陶瓷球轴承需要专门的设计才能发挥其优越性。附图 8幅 ,表 1个 ,参考文献 2篇。

摘要：分析陶瓷球坯现有模压成形工艺存在的模冲球窝深度浅、球坯环带大等不足,对压制模具进行优化改进,为便于脱模和提高陶瓷球坯的成品率,设计了脱模顶出机构,加大了上下模冲的球窝深度,使模压陶瓷球坯环带的宽度更窄,减小了陶瓷球坯的修磨量,提高了陶瓷球的性能和质量。

摘要：为提高陶瓷球研磨加工效率,本文对陶瓷球研磨过程及研磨装置进行了理论分析。据此确定了研磨装置的设计指标,提出了新的陶瓷球研磨方法——锥形研磨法。