摘要：激光焊接变厚截面板是实现汽车轻量化的有效举措,但在激光焊接过程中,因工艺不稳定易导致焊缝熔透状态不一致,工件焊接质量较差。由于激光功率易于控制且对熔深影响显著,因此从变厚截面板激光焊接过程中的功率控制需求入手,设计了功率控制软硬件系统,完成了功率控制平台的搭建;采用卷积神经网络对同轴图像采集系统获取的小孔穿透孔图像进行分类,依据穿透孔面积分为未熔透、适度熔透和过熔透,采用PID控制系统根据分类结果编码实时改变焊接功率以获得适度熔透状态;通过采用变截面板进行激光焊接功率自适应调控试验,获得了背部余高均匀的焊缝,验证了自适应功率监测和控制算法的有效性。

摘要：化学机械抛光(CMP)作为一种超精密加工技术,在集成电路制造、计算机硬盘、微机电系统、光学元件加工等领域得到了广泛的应用。抛光垫设计制备、抛光垫磨损、抛光垫修整均会对化学机械抛光产生影响。首先从抛光垫基体、抛光垫表面纹理、抛光垫结构等3个方面对抛光垫设计制备相关研究进行了综述,重点介绍了不同基体材质抛光垫的抛光性能,指出了各材质抛光垫的优缺点。其次,介绍了抛光和修整过程中的抛光垫磨损,对比了各研究者建立的抛光垫磨损模型,概述了抛光垫磨损监测技术的研究现状,并指出目前抛光垫磨损状态的监测手段较为单一,采用融合多传感器信号对抛光垫磨损状态进行监测,可以提高其监测精度。为了进一步探究抛光垫修整对抛光性能的影响,归纳了修整器的结构参数,以及修整参数对修整效果的影响,介绍了几种新型修整器结构,并综述了抛光垫自修整技术的研究进展。最后,总结了目前关于研究抛光垫设计制备、抛光垫磨损、抛光垫修整等方面存在的问题,并对其发展前景进行了展望。

摘要：基于模压成形和真空固相烧结工艺,选用Cu-10Sn结合剂、经氧化预处理的TiH钎焊造孔剂、MBD8金刚石磨粒,制备出磨粒把持力大、孔隙分布均匀的多孔钎焊金刚石砂轮(PBDGW)。开展PBDGW与多层钎焊金刚石砂轮(MBDGW)的SiC陶瓷磨削对比试验,从磨削力、工件表面粗糙度和表面/亚表面形貌等方面分析砂轮的磨削性能。试验结果表明:与MBDGW相比,PBDGW磨削SiC陶瓷的切向力下降了8.4%~23.6%、法向力下降了10.2%~38.6%,磨削加工表面粗糙度平均降幅为10.4%;工件表面完整性较好,表面/亚表面的脆性断裂、微观裂纹等缺陷较少。

摘要：目的研究3种不同类型微织构在钛合金(TC4)切削过程中对刀具切削性能的影响。方法基于有限元分析软件,在硬质合金刀具的前刀面上设计半圆凹型微织构、半圆凸型微织构以及梯形槽微织构3种不同类型的微织构,通过改变微织构直径或宽度、微织构间距和微织构覆盖长度,研究微织构刀具对背向力、切削温度以及摩擦力的影响。结果对背向力而言,半圆凹型微织构刀具、半圆凸型微织构刀具、梯型槽微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低14.0%、13.9%、18.6%;但半圆凸型微织构直径大于8μm时,背向力超过了无织构刀具。对切削温度而言,3种微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低5.9%、10.7%、9.6%。对刀具所受摩擦力而言,3种微织构刀具在最佳微织构参数下可分别降低23.0%、27.7%、21.9%。结论合理的表面微织构能够改善刀具的切削性能。梯型槽微织构刀具降低背向力效果最佳;半圆凸型微织构刀具降温和减摩效果最佳。刀具切削性能随微织构直径和微织构间距的增加呈先减小后增大的趋势,且存在最优的微织构参数。在刀-屑接触长度范围内,微织构覆盖长度越长,减摩效果越好。

摘要：采用正交试验法研究干磨和湿磨方式下砂轮线速度、工件转速、磨削深度对合金钢40CrNiMoA高速外圆磨削比能的影响,并建立基于BP神经网络的磨削比能预测模型,最后对预测结果进行验证。结果表明:合金钢40CrNiMoA高速外圆磨削比能随砂轮线速度增大呈现先增加后减小的趋势,随工件转速、磨削深度的增大而减小,工件转速对磨削比能的影响程度最大;湿磨方式的磨削比能比干磨方式的小。在试验工艺参数范围内,当砂轮线速度为60 m/s、工件转速为125 r/min、磨削深度为40μm时,磨削比能最小;预测模型的预测值与试验结果的绝对误差小于10%,表明BP神经网络预测模型是有效的。

摘要：结合流体压降控制的思考,提出了一种新型感应加热重整装置,构建了系统服役性能仿真模型和预测模型,分析了关键参数对能量转换以及重整转化的影响,完成了系统增压结构与运行参数的协同优化设计。研究结果表明:随着增压发热片重合度的增大,角度朝向入口端布置且呈锐角逐渐减小,电氢能转换比、甲醇转化率、氢气产率显著增大,同时反应气转化前后的温差及其流动能量损耗增大。设置电氢能转换比最大、转化前后温差和流动能量损耗最小为综合优化目标,采用单隐含层反向传播神经网络和遗传算法进行寻优,得到增压发热片重合度为0.45、角度为75°且朝向入口端、反应物供给流速为1.1 m/s时,重整器净功率为460 W,相较于无流体压降控制结构,所提重整器的电氢能转换比提高了64.17%。

摘要：从减摩降力、导屑促排、储液换热的角度出发,探索结构化砂轮在降低磨削力及磨削温度、抑制工件表面热损伤、提高工件加工表面完整性等方面的有效方法。以砂轮表面/基体结构的几何形状、三维尺寸及排布方式等因素对磨削性能的影响为主线,对结构化砂轮设计、制备的基本原理与最新进展进行了全面的论述和总结,重点揭示了结构表征参数-砂轮磨削性能-工件表面质量的内在关联,深入剖析了结构化砂轮在磨削中的优越性,并预测了其未来发展趋势,旨在为推进超硬磨料结构化砂轮的设计及制备技术发展提供理论指导和实践经验。

摘要：蓝宝石晶片在研磨加工中会受到诸多因素的影响,为了提高蓝宝石研磨加工后的表面质量,本文从研磨液体积分布及流动均匀性出发,设计了研磨盘表面纹理。采用有限元计算对所设计的研磨盘进行流场模拟,同时对研磨盘表面应力分布进行了有限元模拟。为了验证研磨盘的加工性能,将所设计的研磨盘与无槽研磨盘进行研磨试验的对比。结果表明,采用槽宽2 mm、槽深1 mm的阿基米德螺旋线沟槽加径向沟槽的设计,蓝宝石晶片表面粗糙度为0.210μm,晶片表面无破碎、凹坑等损伤,加工效果明显优于无槽研磨盘,因此,本文所设计的研磨盘具有更好的加工性能。

摘要：针对非圆等距型面轮廓磨削加工存在表面质量差的问题,建立基于恒磨除率X-C轴联动磨削理论模型。选用陶瓷CBN砂轮进行三弧段非圆等距型面轮廓的高速磨削正交试验,探究砂轮线速度、工件速度和磨削深度对磨削比能、切向磨削力、磨削温度、表面粗糙度的影响规律。分析表明,砂轮线速度对切向磨削力、表面形貌的影响最大,磨削深度对磨削比能、磨削温度、表面粗糙度的影响最大。进行表面形貌观测未探测到明显的磨削烧伤区域,证明恒磨除率X-C轴联动磨削方式可用于非圆等距型面轮廓磨削加工。

摘要：这里设计了一种双向振动筛网辅助加渣装置,为评价振动辅助筛网加渣的效果,提出了一种基于EDEM离散元仿真和MATLAB数据处理的,出料均匀性可视化和量化分析的方法。利用EDEM软件对筛网辅助加渣过程进行了离散元仿真分析;通过MATLAB数据处理,实现了出口处颗粒累计分布的可视化;采用空间均匀度计算模型计算了出口的颗粒分布均匀度;比较了加双向振动和无振动两种情况下筛网中和出口处的颗粒分布状态、出口颗粒分布均匀度等。结果表明:双向振动的加入使筛网内部和出口的颗粒更为分散,有效提高了筛网辅助加渣系统的出料均匀性。提出的出料均匀性分析方法可实现出料口颗粒分布均匀性的可视化分析和量化分析,为优化设计筛网结构和合理设置筛网辅助加渣过程中筛网振动参数提供理论指导。