导读:本文包含了表面创成机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超精密加工,表面创成机理,主轴振动,动力学模型
表面创成机理论文文献综述
董增文[1]（2019）在《超精密加工表面创成机理研究》一文中研究指出超精密加工主要包括超精密车削、超精密铣削和超精密磨削等,已广泛应用于国防军工、航空航天和其它高科技领域,其能加工出纳米级表面粗糙度及亚微米级形状误差的零件,是现代制造业发展的重要支撑和基础。超精密加工表面创成机理直接决定被加工表面质量,但受众多因素影响。其中,机床主轴振动、刀具磨损、加工参数及材料属性是决定超精密加工表面创成质量的关键因素。然而,目前国内外超精密加工表面创成机理的研究尚存在不足之处。为此,本文针对超精密加工表面创成机理展开相应的理论与实验研究,着重探讨上述关键因素对超精密加工表面创成的影响。本文主要的研究工作包括以下叁点:(1)以超精密加工主轴振动对表面创成的影响为研究对象,提出和建立了一种广义动力学模型以准确描述不同超精密加工过程中主轴振动对表面形貌的影响。为了检验理论结果的正确性,分别设置和进行了一系列超精密金刚石车削(UPDT)实验、超精密铣削(UPRM)实验和超精密磨削(UPG)实验以对该模型进行验证。通过对实验中超精密加工的表面形貌进行检测,发现在超精密金刚石车削中,由恒定切削力引起的谐波性主轴振动会使被加工表面产生周期性图案。在超精密铣削中,由周期性脉冲切削力引起的脉冲性主轴振动会在被加工表面产生准周期性图案。在超精密磨削中,由随机脉冲切削力引起的部分脉冲主轴振动使被加工表面产生了的部分随机图案。最终得出结论:主轴振动系统具有线性和谐波特性,包括轴向主轴振动,径向主轴振动和耦合倾斜主轴振动。其动态响应由超精密加工中切削力的外部激励决定。所建立的广义动力学模型准确地描述了上述叁种不同超精密加工过程中的主轴振动,其对表面形貌影响的理论分析和实验结果具有良好一致性。(2)以超精密加工刀具磨损对表面创成的影响为研究对象,基于超精密金刚石刀具铣削易加工材料Zn-Al-Cu合金,利用BSEM和XRD技术检测相位,结合纳米压痕实验测试纳米硬度,用SEM技术观察DTW特征,通过光学分析测量系统检测加工表面的表面形貌和表面粗糙度。分析试验结果发现,在超精密铣削Zn-Al-Cu合金时,高速切削下淬火和相析出现象同时发生,即加工表面上会发生双相变化;超精密铣削下产生的外部应力引起了相变,进而改变了材料的性能。在高速切削条件下,变形厚度甚至小于100 nm;金刚石刀具后刀面磨损会促进相变,增强表面硬化,增加相变厚度从而降低表面质量,因为后刀面磨损会引起较高的外部应力,而前刀面则情况相反。论文就正交切削进行的有限元模拟对之有着良好验证。(3)以超精密加工参数及材料属性对表面创成的影响为研究对象,基于超精密磨削难加工材料锆基金属玻璃实验,揭示了其表面粗糙度创成规律。首先在Precitech公司的Freeform L型超精密五轴轮廓机床上对锆基金属玻璃进行了一系列超精密磨削实验;通过介入磨削实验,研究了金属玻璃磨削过程的材料去除机理。在此基础上,采用正交法,设置不同切削参数对锆基金属玻璃进行了一系列平面磨削实验,并运用激光干涉形貌仪,X射线衍射仪(XRD),原子力显微镜(AFM)等仪器对表面形貌进行检测和分析。采用边加工边用冷却液冷却的方法对锆基金属玻璃进行超精密磨削加工,然后通过XRD检测,结果发现,加工后的材料均未发生表面晶化现象,这是保证锆基金属玻璃可磨性的重要前提;介入磨削实验清晰揭示了金属玻璃磨削工艺下材料去除过程包括韧性去除机理和脆性去除机理,临界切削深度是以上两种去除机理转变的关键参数;本文中超精密磨削锆基金属玻璃创成的表面粗糙度可达30nm以下,比文献中报道的普通磨削方式优于一个数量级。通过正交实验得出的切削参数对表面粗糙度创成的影响规律,可为进一步提高超精密磨削表面精度提供技术路线参考和工艺借鉴。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-23）
张仙朋[2]（2018）在《混合纳米流体微量润滑与多角度超声振动耦合磨削表面创成机理及实验研究》一文中研究指出制造业的绿色发展是国际大趋势,减少机械加工特别是磨削加工使用大量磨削液,从根源杜绝环境和健康问题,发展清洁、高效、低碳磨削加工新工艺已成为绿色制造必由之路。纳米流体微量润滑磨削继承了微量润滑磨削的所有优点,又解决了微量润滑磨削的换热问题,是一种节能环保、绿色低碳的磨削加工技术。然而,单一纳米粒子无法兼具良好的润滑性能和冷却性能,而且纳米流体微量润滑无法实现对工件表面微观形貌的主动控制。根据上述问题论文开展了Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑与多角度二维超声振动耦合磨削的研究工作,将混合纳米流体的浓度和不同的物理包覆现象对微量润滑磨削中磨削力与表面形貌的影响规律以及射流参数优化进行了研究,并通过matlab仿真得到不同角度的二维超声振动椭圆轨迹的变化规律,分析了不同角度的椭圆轨迹对多角度二维超声振动磨削表面形貌影响的作用机理,最后对多角度二维超声振动辅助Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削的表面创成机理进行了实验研究。具体研究工作如下:(1)研究了Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削相关的润滑机理,探究了润滑性能的评价参数。通过使用磨削力、磨削力比、比磨削能、工件去除参数、表面粗糙度以及工件表面与磨屑表面微观形貌等参数来表征润滑性能。(2)研究了不同浓度的Al_2O_3/SiC混合纳米流体对微量润滑磨削砂轮/工件界面润滑性能的影响规律,并与纯Al_2O_3纳米流体和纯SiC纳米流体的润滑性能做比较,分析了混合纳米流体微量润滑的优越性,并得出最佳的浓度配比Al_2O_3/SiC混合纳米流体。(3)将不同粒径的Al_2O_3和SiC纳米粒子混合与基础油配制纳米流体,进行了纳米粒子射流微量润滑磨削高硬材料镍基合金实验。通过分析磨削性能参数:比磨削力、工件去除参数、表面粗糙度(Ra值、RSm值和轮廓支撑长度率)、磨屑形貌、接触角以及进一步对工件表面轮廓曲线的互相关分析,探究了Al_2O_3/SiC混合纳米流体不同粒径产生的不同“物理协同作用”和“包覆效果”对润滑性能的影响规律。(4)通过正交实验优化Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削射流参数,然后在得到的几组相对优化的射流参数的基础之上进行实验验证,并借助于工件表面微观形貌的功率谱密度分析,工件表面形貌及磨屑形貌分析,从而得到最优的射流参数。(5)通过机械阻抗研究了二维超声振动系统的组合共振问题,分析了此振动系统随超声频电信号激励的动态响应情况,得到切向超声振子与轴向超声振子的共振频率分别为19960Hz和19930Hz。根据超声振动理论,从运动学角度分析了多角度二维超声振动辅助磨削砂轮磨粒与工件的相对运动轨迹特征,并首次建立了多角度二维超声振动辅助磨削砂轮磨粒与工件相对运动的数学模型,并且利用Matlab仿真得到了不同角度变化时的椭圆几何形状、仿研磨的运动轨迹以及单个周期内磨粒与工件的相对运动轨迹的变化特征。根据砂轮磨粒切削接触弧长模型,计算了磨粒从切入工件到切出工件所需时间,并结合超声振动的振动周期,计算得到磨粒从切入工件到切出工件过程中超声振动系统完成的振动次数,验证了二维超声振动磨削一次切削多次光磨的作用特点。(6)进行了多角度二维超声振动磨削系统装备设计,并进行实物搭建,而且根据多角度二维超声振动辅助磨削砂轮磨粒与工件相对运动的数学模型及Matlab仿真结果进行了实验研究,实验研究了多角度二维超声振动辅助Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削的表面创成机理,并通过实验对比一维超声振动与二维超声振动磨削工件表面质量及其微观形貌。同时,调整轴向超声振子改变二维超声振动的合振方向,研究了最佳的合振角度。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-06-01）
章程[3]（2018）在《半导体晶体材料机械刻划加工表面创成机理研究》一文中研究指出纳米加工技术是纳米技术的重要组成部分,发展纳米加工技术的一个重要途径就是采用非传统的超精密加工技术将加工尺寸和精度向极限逼近,达到纳米加工的水平。为此,在纳观尺度上研究纳米刻划加工的材料去除和表面创成机理,将为纳米刻划加工技术的工艺优化和加工预测模型的建立提供理论基础。本文对两种半导体晶体材料(单晶硅、单晶锗)的纳米机械刻划加工表面创成机理进行了研究。通过实验研究了压痕/刻划中两种半导体晶体材料的力学响应行为。从原子重排、重构的角度,以晶体结构、位错理论作为基础,研究半导体晶体材料的黏着、形变等力学行为。通过分子动力学仿真计算,对纳米刻划加工中,刻划区域的晶格变形、位错等进行定量分析,研究纳米刻划加工表面创成的动态过程与规律。基于上述机械刻划机理研究,利用原子力显微镜纳米刻划加工系统,研究纳米结构阵列的刻划工艺策略及方法。通过纳米压痕/刻划仪研究半导体晶体材料在压痕/刻划中的力学响应,发现在压痕阶段,半导体晶体材料塑性压深与最大压深的比值基本是保持不变的。在刻划阶段,为了能够获得相对较好的加工表面质量,应控制刻划载荷在40mN以下,刻划速度为4μm/s左右。通过Zhang的“pop-out”现象分析发现半导体晶体材料在刻划过程中有相变产生,以及对Zhang的单晶硅位错理论模型的建立及推广,得到了半导体晶体材料的临界载荷值,即单晶硅Pc=2.24mN,单晶锗Pc=2.26mN。通过分子动力学仿真研究发现,在探针压痕过程中,探针开始接触和卸载脱离材料表面时会出现黏着现象;探针压入过程引起材料原子晶格畸变和晶格转变或非晶化;最大压深10A时材料开始出现少量的六边形金刚石晶格结构转变和位错现象,内部原子结构之中会形成残余应力。在探针刻划过程中,探针前端的部分材料原子向探针的前上方剪切滑移,产生剪切流动,最终形成探针前端的材料堆积或刻划切屑。同时部分亚表层的材料原子向探针下方剪切滑移,这部分材料原子将形成材料的已刻划表面(刻划沟槽表面)。刻划表面产生永久变形,形成刻划沟槽,亚表层原子中出现残余弹性形变和残余应力。通过AFM加工系统研究发现:单晶硅材料水平平行直槽阵列和竖直平行直槽阵列沟槽的实际深度分别是理论深度的40%左右和20%左右,单晶锗材料水平平行直槽阵列和竖直平行直槽阵列沟槽的实际深度分别是理论深度的50%左右和30%左右。单晶硅材料上和单晶锗材料上刻划形成的正交直槽方形阵列,其宽度分别在30nm-250nm范围内,波动值约为5%-20%和50nm-300nm范围内,波动值约为5%-15%。在相同的理论刻划深度条件下,单晶锗的刻划结构表面质量比单晶硅的刻划表面质量要好。(本文来源于《山东大学》期刊2018-03-20）
尹延路[4]（2016）在《基于大涡模拟的磨粒流抛光弯管表面创成机理研究》一文中研究指出弯管及孔道类零件在工业生产中有着广泛的应用,在制药、食品、航空航天、军工等领域因其使用环境的特殊性,往往对所使用零件的表面质量有着更高的要求。对于小孔径的弯管类零件由于其结构的特殊性,传统的加工方法难以对其内表面进行有效光整加工。磨粒流抛光技术是一种不受零件的结构、尺寸限制的表面研抛技术,大量实验研究表明磨粒流抛光技术能够有效改善并提高零件的表面质量,因此研究磨粒流抛光技术对弯管类零件性能的提升有着极其重要的工程应用价值及学术意义。本文基于大涡模拟数值分析方法,通过构建液固两相流数值分析模型,分别从动态压强、壁面剪切力、漩涡的形成、磨粒流流动轨迹等角度对弯管内磨粒流的流态分布进行研究,结合磨粒流的流态分布特点研究磨粒流抛光弯管的表面创成机理。通过分析不同性能、不同加工条件下的磨粒流抛光技术对弯管类零件研抛质量的影响,探讨入流角度、入口速度以及弯管的自身结构特征如弯径比、弯曲角度、截面变化形式等因素对弯管类零件抛光质量的影响。通过流固耦合方法将流体场的数值计算结果传递给弯管工件,分析加工过程中弯管的受力变形情况。最后通过磨粒流研抛试验对磨粒流抛光弯管的性能进行试验验证。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-12-01）
魏士亮[5]（2016）在《Si_3N_4旋转超声磨削加工表面微观形貌创成机理及优化技术》一文中研究指出Si_3N_4陶瓷具有优良的物理性能和化学性能,被认为最有希望在航空航天高温条件下广泛应用的新型材料。但是当加工表面微观形貌较差时,高温条件下Si_3N_4陶瓷零部件表面与气液混合相发生强烈挤压摩擦而产生大量气动热,导致零部件摩擦系数增大、强度降低等,甚至引起零部件失效。因此开展Si_3N_4陶瓷加工表面微观形貌创成机理及优化技术研究,提高加工表面质量具有重要的研究意义和工程应用价值。旋转超声磨削加工工艺是Si_3N_4陶瓷材料复杂零部件制造的发展趋势。Si_3N_4陶瓷具有较高的硬度和较低的断裂韧性,其独特的材料去除机理产生特殊的加工表面微观形貌特征,且结构复杂。针对旋转超声磨削加工表面微观形貌创成机理及优化技术均未开展深入研究,而这些理论及其技术是提高Si_3N_4陶瓷材料加工表面质量的重要基础。本文从旋转超声磨削加工表面微观形貌创成机理理论研究出发,研究微观形貌特征及其影响规律,建立微观形貌与加工参数间映射模型,并最终实现加工工艺参数优化。为实现加工过程中磨粒运动宏观力学理论与材料微观力学机理结合,揭示加工表面微观形貌创成机理,基于磨粒运动模型及超声冲击载荷作用下陶瓷材料动力特性,研究Si_3N_4陶瓷旋转超声磨削加工过程弹塑性动力学响应特性,分析冲击载荷条件下Si_3N_4陶瓷材料性能变化。引入非局部理论构造材料本构模型,且对磨粒超声振动作用下小参数变化规律进行研究。在此基础上,研究非局部应力场条件下中位裂纹和横向裂纹扩展条件。并基于单颗粒加工仿真和划痕实验,分析Si_3N_4陶瓷旋转超声磨削加工表面微观形貌形成机理。研究加工表面微观形貌分形特征。基于统计分布分析Si_3N_4陶瓷旋转超声磨削加工表面微观形貌特征。在此基础上,通过定性和定量研究,验证加工表面微观形貌自相似性特征。利用差分盒维数法和双毯覆盖法计算微观形貌灰度图像,发现分形维数计算精度低。为提高分形维数计算精度,基于微观形貌灰度图像特点,提出基于周长-体积关系的分形维数计算方法,并进行精度验证。基于分形维数将加工表面微观形貌奇异特征进行提取。并研究主轴转速、切削深度、进给速度以及切削力对分形维数的影响。研究超声振动金刚石刀具对微观形貌影响。为从切削力变化角度分析金刚石粒度、浓度和结合剂类型对微观形貌影响,在旋转超声磨削加工机理研究基础上,建立了工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力数学模型,并对模型进行验证。通过数学模型分析刀具参数与切削力关系,进而研究对加工表面微观形貌影响规律。同时,为了深入研究刀具参数对加工表面微观形貌影响,研究不同参数刀具磨损机理和刀具磨损量。在此基础上分析不同加工状态下微观形貌变化。为确立加工工艺参数优化目标函数,建立主轴转速、切深、进给速度、金刚石粒度、金刚石浓度、刀具结合剂类型与加工表面微观形貌间的BP神经网络模型。采用标准BP算法和引入动量项的改进BP算法对模型进行训练,发现模型无法收敛于目标误差;而采用LM算法对模型进行训练,其预测结果离散型大。为解决这一问题基于鲍威尔法提出一种改进型BP算法,并对算法收敛速度和迭代精度进行验证。根据加工工艺参数优化目标函数和约束条件函数,基于遗传算法优化加工工艺参数,降低加工表面微观形貌分形维数和均方根偏差值。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-04-01）
王润兴[6]（2015）在《金刚石飞切硅片微槽表面创成机理研究》一文中研究指出单晶硅材料由于具有光学性能好、机械强度高及化学性质稳定等优点,使其成为重要的集成器件衬底材料和红外光学材料,而被广泛地应用于高性能电子集成器件及微光学传感器等MEMS领域。然而,单晶硅是一种难加工的硬脆材料,目前主要的加工方式为光刻等电化学腐蚀加工,但此类方法存在着效率低、污染重等诸多不易解决的缺点。而随着机床和刀具技术的发展,使该类硬脆材料的机械精密加工成为了研究热点。其中金刚石飞切加工技术在加工线性槽类等复杂微结构方面有巨大优势,能在普通材料上直接加工出具有微米级形面精度和纳米级表面粗糙度的微结构表面质量。金刚石飞切加工技术作为一种轨迹灵活的高速加工方法,引起了众多国内外研究者的关注和研究。本文根据金刚石飞切加工技术加工原理及特点,将其应用到了单晶硅的线性微槽加工中。以研究在金刚石飞切下单晶硅微槽表面形成机理为目的,从侧重于脆塑转变规律的材料去除机理、切削力、表面粗糙度及微槽形状精度等多个方面展开探索研究。主要研究内容如下:1.分析了在金刚石飞切加工中,飞刀的运动轨迹特点,搭建了可用于单晶硅微型槽加工的金刚石飞切实验平台,并对其关键部件——飞刀盘进行优化设计,仿真得到其在高转速下的应力应变响应。2.对单晶硅的材料去除机理进行了理论分析,建立了金刚石飞切下的未变形切屑厚度模型。并在搭建的实验平台上进行了金刚石飞切单晶硅片脆塑转变的因素影响实验,之后通过由电镜观测的加工效果,分析了切削速度、切削深度、进给量以及加工方式对单晶硅材料脆塑转变的影响。3.推导出了适合金刚石飞切加工特点和单晶硅材料特性的切削力预测模型,并进行了金刚石飞切下单晶硅的切削力实验,通过实验结果分析总结了加工参数对切削力的影响,并验证了所建切削力模型的正确性。4.基于对表面粗糙度和形状误差的理论分析,对单晶硅进行了金刚石飞切表面质量正交实验。最后根据实验结果,分析讨论了各加工参数对微槽表面粗糙度和形状精度的影响规律。并利用高斯拟合原理,得到最大未变形切屑厚度与测得的粗糙度的非线性关系曲线以及回归方程,并最终得到表面粗糙度的预测模型。(本文来源于《河南理工大学》期刊2015-04-01）
徐沛林[7]（2012）在《纳米陶瓷二维超声磨削表面创成机理研究》一文中研究指出纳米陶瓷因具有强度高、断裂韧性高、结构致密等特性改善了陶瓷材料的机械加工性，而因其固有脆性而导致的已加工表面损伤依然是精密/超精密加工中必须解决的问题。研究表明，二维超声磨削能够扩大硬脆材料塑性加工域、改善已加工表面质量。为探讨二维超声振动在纳米陶瓷磨削加工中的工艺效果，本文对纳米陶瓷二维超声磨削表面创成机理进行了深入研究，主要做了以下几方面工作：1、基于二维超声磨削磨粒运动学分析，建立了二维超声磨削相邻磨粒运动学模型，并进行磨粒运动轨迹仿真分析。表明：减小砂轮半径、增大超声振幅、提高超声振动频率有利于加强二维超声磨削分离特性。分析了砂轮半径、进给速度、切削深度等对二维超声磨削中单颗磨粒在接触弧上运动规律的影响。表明：在主轴转速不变的情况下，减小砂轮半径将使有效接触弧长变短、刻痕间距减小、磨粒最大未变形切深增大（可达普通磨削时的数倍）、相邻磨粒运动轨迹间干涉次数增多；进给速度对接触弧上磨粒运动轨迹的影响程度随砂轮半径的减小而增大，增大进给速度磨粒最大未变形切深增大；减小切削深度，有效接触弧长变短，磨粒最大未变形切深减小（但比普通磨削时大），相邻磨粒运动轨迹间干涉次数减少。2、基于弹性力学分析，建立了二维超声磨削压痕应力场相似模型，研究了力比对压痕应力场的影响。表明：增大力比，最大主压应力向磨粒前方偏斜；建立了二维超声磨削时磨粒下方中位裂纹方位角模型，分析了二维超声振动对中位裂纹方向的影响，指出增大力比（或减小磨削力比）将会减小中位裂纹方位角，有利于实现陶瓷材料的塑性剪切去除；基于动量理论，建立了二维超声磨削中单颗磨粒在接触弧上的磨削力比数学模型，分析了接触弧上不同位置的磨削力比。表明：二维超声振动能够减小了磨削力比Fn/Ft（或增大了力比）、增大材料剪切去除比例，进而减小磨削力，并通过二维超声磨削磨削力试验进行了验证。3、基于二维超声磨削磨粒运动学分析，研究了二维超声振动对磨削加工表面质量的影响，建立了二维超声磨削时已加工表面上振纹密度模型，分析了二维超声振动对单磨粒振纹密度的影响。表明：二维超声磨削中已加工表面上的振纹密度与超声振动频率成正比，与工件进给速度成反比。建立了二维超声振动磨削中单颗磨粒刻痕模型，分析了二维超声振动对已加工表面粗糙度的影响。表明：二维超声振动减小了同一磨粒刻痕的重迭或增加了相邻磨粒刻痕间的干涉程度，降低了已加工表面粗糙度，并通过纳米氧化锆二维超声磨削表面粗糙度试验进行了实验验证。为探讨声发射技术在二维超声磨削过程监测中的可行性，进行了二维超声磨削过程声发射监测检测试验。表明：在相同光磨次数下，RMS值愈大，磨削力和表面粗糙度愈小。而在其它参不变的情况下，改变光磨次数，RMS值愈小，磨削力和表面粗糙度愈小。(本文来源于《河南理工大学》期刊2012-04-01）
王谦[8]（2011）在《面接触磨削材料去除机理与表面创成研究》一文中研究指出珩磨作为面接触磨削的典型代表,是超精密加工的首选方法之一。目前对珩磨的认识正在逐步发展,很多学者认为珩磨在改善孔误差方面之外,还是一种高效的材料去除手段。同时珩磨往往作为最后一道加工工序,工件的表面质量受到加工参数和材料去除机理的影响。而工件的表面质量决定了工件的纹理特征和磨损性能,因此研究其材料去除机理和表面创成有重要意义,而目前此类研究还不够充分。本文以磨削过程中磨粒的运动轨迹为基础,建立了单磨粒磨削仿真模型。然后定义了油石模型,建立了珩磨材料去除仿真模型。模型中模拟了网纹角度、油石粒度、珩磨压力等因素对材料去除的影响。进而分析了材料去除的主要因素及其原因。同时建立了面接触磨削表面创成模型。通过大量仿真实验,本文分析了网纹角度、油石粒度、珩磨压力等因素对工件表面质量的影响。通过面接触磨削实验台,本文对上述模型进行了实验验证。实验采用的是定压珩磨实验,主要考虑了时间、网纹角度、油石粒度、珩磨压力等对材料去除和表面质量的影响。实验中通过对实验结果的分析,提出了在珩磨加工中存在包申格效应。通过分析油石表面质量,磨损等情况研究了油石的加工性能的变化规律。同时分析了加工过程中珩磨力的变化。本文对珩磨加工去除机理和表面创成的研究成果,不仅对提高珩磨加工效率、优化加工参数、提高工件性能等有重要意义,同时对研磨、砂带磨削等其它固结磨粒面接触磨削均具有指导意义。(本文来源于《天津大学》期刊2011-12-01）
陈闹清,梁伟[9]（2010）在《QT500-7井盖上表面缩凹形成机理及防治措施》一文中研究指出球铁井盖用大平面朝上的浇注工艺,在其筋或筋与筋交汇处的上表面常会出现一些缩凹,严重影响井盖的质量,甚至造成较高的废品率。通过分析缩凹部位的微元体凝固过程及缩凹形成机理,比较了井盖结构改进前后热节圆直径的变化,结果认为:防止缩凹的关键是保证实现顺序凝固,保持浇注过程中补缩通道畅通。并从结构设计及铸造工艺设计两方面提出了防止球铁井盖上表面缩凹的措施,这些方法在生产实践中已得到检验。(本文来源于《山西科技》期刊2010年04期）
刘枫,巩亚东,单玉桥,蔡光起[10]（2009）在《砂轮约束磨粒喷射加工外圆表面创成机理及叁维形貌》一文中研究指出磨粒喷射精密光整加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的光整加工新工艺。试验在MB1332A外圆磨床上完成,加工试样为表面粗糙度0.6μm左右的45钢。加工表面形貌和微观几何参数分别用扫描电子显微镜和Micromesvre2表面轮廓仪测量。应用自相关函数对磨削加工表面和光整加工表面进行分析,并研究材料去除机理和微观表面形貌的创成机理。在楔形区游离磨粒获得能量对工件进行抛磨、滑擦、和微切削是材料去除机理的核心因素,磨料流体侧向挤出是均化和降低表面波纹度的主要因素。试验结果表明,试样表面从连续的方向一致的沟槽被随机不连续的微坑所代替,表面粗糙度明显得到改善。随着加工循环的增加,工件表面的粗糙度值由0.6μm下降到0.2μm左右。此外,光整加工可以获得各向同性网纹交错的表面,表面轮廓的支撑长度率提高,对工件的耐磨性有利。(本文来源于《机械工程学报》期刊2009年10期）
表面创成机理论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
制造业的绿色发展是国际大趋势,减少机械加工特别是磨削加工使用大量磨削液,从根源杜绝环境和健康问题,发展清洁、高效、低碳磨削加工新工艺已成为绿色制造必由之路。纳米流体微量润滑磨削继承了微量润滑磨削的所有优点,又解决了微量润滑磨削的换热问题,是一种节能环保、绿色低碳的磨削加工技术。然而,单一纳米粒子无法兼具良好的润滑性能和冷却性能,而且纳米流体微量润滑无法实现对工件表面微观形貌的主动控制。根据上述问题论文开展了Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑与多角度二维超声振动耦合磨削的研究工作,将混合纳米流体的浓度和不同的物理包覆现象对微量润滑磨削中磨削力与表面形貌的影响规律以及射流参数优化进行了研究,并通过matlab仿真得到不同角度的二维超声振动椭圆轨迹的变化规律,分析了不同角度的椭圆轨迹对多角度二维超声振动磨削表面形貌影响的作用机理,最后对多角度二维超声振动辅助Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削的表面创成机理进行了实验研究。具体研究工作如下:(1)研究了Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削相关的润滑机理,探究了润滑性能的评价参数。通过使用磨削力、磨削力比、比磨削能、工件去除参数、表面粗糙度以及工件表面与磨屑表面微观形貌等参数来表征润滑性能。(2)研究了不同浓度的Al_2O_3/SiC混合纳米流体对微量润滑磨削砂轮/工件界面润滑性能的影响规律,并与纯Al_2O_3纳米流体和纯SiC纳米流体的润滑性能做比较,分析了混合纳米流体微量润滑的优越性,并得出最佳的浓度配比Al_2O_3/SiC混合纳米流体。(3)将不同粒径的Al_2O_3和SiC纳米粒子混合与基础油配制纳米流体,进行了纳米粒子射流微量润滑磨削高硬材料镍基合金实验。通过分析磨削性能参数:比磨削力、工件去除参数、表面粗糙度(Ra值、RSm值和轮廓支撑长度率)、磨屑形貌、接触角以及进一步对工件表面轮廓曲线的互相关分析,探究了Al_2O_3/SiC混合纳米流体不同粒径产生的不同“物理协同作用”和“包覆效果”对润滑性能的影响规律。(4)通过正交实验优化Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削射流参数,然后在得到的几组相对优化的射流参数的基础之上进行实验验证,并借助于工件表面微观形貌的功率谱密度分析,工件表面形貌及磨屑形貌分析,从而得到最优的射流参数。(5)通过机械阻抗研究了二维超声振动系统的组合共振问题,分析了此振动系统随超声频电信号激励的动态响应情况,得到切向超声振子与轴向超声振子的共振频率分别为19960Hz和19930Hz。根据超声振动理论,从运动学角度分析了多角度二维超声振动辅助磨削砂轮磨粒与工件的相对运动轨迹特征,并首次建立了多角度二维超声振动辅助磨削砂轮磨粒与工件相对运动的数学模型,并且利用Matlab仿真得到了不同角度变化时的椭圆几何形状、仿研磨的运动轨迹以及单个周期内磨粒与工件的相对运动轨迹的变化特征。根据砂轮磨粒切削接触弧长模型,计算了磨粒从切入工件到切出工件所需时间,并结合超声振动的振动周期,计算得到磨粒从切入工件到切出工件过程中超声振动系统完成的振动次数,验证了二维超声振动磨削一次切削多次光磨的作用特点。(6)进行了多角度二维超声振动磨削系统装备设计,并进行实物搭建,而且根据多角度二维超声振动辅助磨削砂轮磨粒与工件相对运动的数学模型及Matlab仿真结果进行了实验研究,实验研究了多角度二维超声振动辅助Al_2O_3/SiC混合纳米流体微量润滑磨削的表面创成机理,并通过实验对比一维超声振动与二维超声振动磨削工件表面质量及其微观形貌。同时,调整轴向超声振子改变二维超声振动的合振方向,研究了最佳的合振角度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
表面创成机理论文参考文献
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