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微尺度高速铣削表面质量的试验研究被引量：12: 2013年; 随着信息时代的发展,微功能器件已变得越来越重要,制造具有尺寸精度高、表面质量好和加工误差小的微零件提出了新的挑战。利用高速微铣削加工不同材料的微沟槽,研究沟槽底面质量和沟槽立面毛刺特性和变化规律,为微零件的加工提供理论依据和技术指导。从理论角度引入微铣刀切削刃微切削和划过表面的次摆线模型,对铣削表面形成原因和毛刺产生机理进行着重分析;借助于已有的微铣削试验平台、选择典型工件试验材料并设计对应的试验方法;针对典型材料加工后的表面质量进行了分析和总结归纳;获得微沟槽表面粗糙度和毛刺的变化规律。试验结果表明:每齿进给量与切削刃圆弧半径的比例小于1,即发生最小切削厚度效应;随着进给速度和主轴转速的逐渐增大,沟槽底面的表面粗糙度Ra将会逐渐降低;毛刺的分布数量和高度差会随着主轴转速的提高而下降,随着每齿进给量的加大而变高。在高速微铣削研究中得出的微沟槽规律对深层次研究表面质量加工机理具有一定的指导意义。; 巩亚东张金峰张永震刘月明; 关键词：表面粗糙度

基于数值建模的砂轮形貌仿真与测量被引量：17: 2012年; 建立球形磨粒在空间随机运动的数学模型,提出创建三维砂轮数值模型的方法。提取仿真砂轮的表层磨粒以生成虚拟砂轮形貌,依据振动模型确定的磨粒中心坐标,将球形磨粒转化为不规则六面体进行统计分析。以单点金刚石笔为修整工具,建立修整模型并将其引入砂轮形貌生成过程之中。利用激光传感器测量实际砂轮形貌的磨粒分布规律,并将试验统计数据与同特征的仿真结果相比较,分析两结果之间的区别和联系。通过计算磨粒突出高度、磨粒间距等评价参数,讨论砂轮形貌修整前后的差异,测量和仿真的结果表明:在初始砂轮形貌中,磨粒突出高度呈正态分布,修整后则近似均匀分布,大部分磨粒间距分布在0.2～0.6 mm,为进一步探讨砂轮形貌对磨削工件的影响提供了依据。; 刘月明巩亚东曹振轩; 关键词：仿真

点磨削工件微观形貌仿真与试验研究被引量：7: 2012年; 点磨削属于外圆磨削技术的一种,其砂轮与工件轴线之间存在变量夹角α,加工过程中磨粒的运动轨迹发生改变。为探索α对工件表面粗糙度的影响,利用砂轮与工件之间的运动关系及坐标转化,将磨粒运动函数等效为抛物线,得出点磨削的切削路径。基于砂轮表面磨粒分布状态,沿砂轮轴向扩展有效干涉痕迹,得到工件的三维几何仿真形貌。将45钢淬火后作为工件材料,选择典型磨削参数,利用试验对模型进行验证。结果表明:仿真与实际工件微观形貌呈现相似特征,两形貌表面高度概率密度分布十分吻合,在不同磨削速度下,两结果之间平均相差7.8%。当α在0°～4°变化时,Ra的浮动范围小于0.1μm,工件表面粗糙度不会发生明显改变,几何仿真模型为实际磨削工件形貌分析提供了一种辅助和验证方法。; 巩亚东刘月明仇健韩廷超; 关键词：表面形貌

高速点磨削参数对温度场与表面硬度的影响被引量：6: 2012年; 高速点磨削技术在装备制造业中已得到广泛的应用.通过考虑点磨削变量角α对于磨削加工中转移到工件表面热量流的影响,加载移动热源来模拟温度场分布和最高温度,并分析受此温度场影响的零件亚表面的厚度.设计正交试验进行高速点磨削加工,测量不同加工参数下得到的表面硬度,以此验证工件表面温度场仿真及得到磨削参数对于零件表面硬度影响的主次因素.结果表明,倾斜角α的引入降低了温升;切削深度则是导致磨削区域温度升高的主要因素;当工件表面的温升达到某一温度值时,会使零件的硬化层变质,破坏硬化效应.; 巩亚东曹振轩刘月明程军; 关键词：热源温度场磨削淬硬

高速点磨削温度场仿真及其影响分析被引量：2: 2011年; 分析了点磨削与普通外圆磨削接触区域的不同,基于热源温度场分布和传热理论,建立了高速点磨削下温度场的理论模型和有限元模型.运用ANSYS对高速点磨削下工件与砂轮接触区域的温度场进行三维仿真,得到了接触区域温度场的分布及温度随时间变化的曲线,总结出最高温度与点磨削变量倾角α的关系,当α不为零时,磨削区域的温度低于普通外圆磨削.通过观测磨削后的工件表面金相组织可知,高速点磨削下仍出现了很薄的磨削变质层,验证了理论分析,为高速点磨削温度场的进一步研究提供了参考依据.; 刘月明巩亚东韩廷超曹振轩; 关键词：温度场有限元模型仿真金相组织

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