金刚石与磨料磨具工程最新期刊目录
金刚石（100）与（111）晶面/铜复合材料界面性质的第一性原理计算————作者：周彬;李金玲;汤黎辉;慕熠钊;汪勇杰;栗正新;
摘要：使用第一性原理计算方法，分析金刚石（100）与（111）晶面/铜复合材料界面以及添加钛镀层为对比情况下的4种界面结构性质。结果发现：金刚石（100）界面具有较强的结合力，其与钛的界面黏附功达到7.875 J/m2，高于金刚石（111）/铜和金刚石（111）/钛界面的；并通过电子态密度和马利肯布居分析分析不同晶面界面处的键合情况，发现金刚石（100）晶面P轨道的高电子态密度以及...
热压条件下不同预合金粉末对金刚石性能的影响————作者：胡乔方;何方;
摘要：金属结合剂金刚石工具应用广泛，但金属单质在金刚石工具中存在局限性，例如高温下对金刚石润湿性差导致把持力不足，较低温度条件下单质粉末会腐蚀金刚石表面形貌，以及不同单质金属粉末对金刚石的腐蚀机制存在差异。为探究合金粉末在不同热压条件下对金刚石性能的影响，使用Ni基、Cu基、Fe基预合金粉末进行热压烧结，并对处理后的金刚石进行抗压强度、表面形貌、拉曼光谱分析。结果表明：温度对金刚石力学性能、表面形貌的影...
氮硫共掺杂对高温高压合成金刚石的影响————作者：郭正浩;张喜云;李尚升;陈晶晶;胡美华;肖宏宇;李勇;李建林;李立;于昆鹏;郭明明;赵春红;边华英;
摘要：为探究氮与硫共掺对金刚石NV色心的影响，在高温高压下采用温度梯度法分别将Li3N和NiS2添加到NiMnCo触媒中合成氮硫共掺杂金刚石大单晶。对所合成的共掺样品分别进行红外、拉曼、光致发光光谱（PL谱）、X光电子能谱（XPS）测试，并分析其结果。光学照片显示，掺硫会降低所合成金刚石晶体的质量，掺氮会改善晶体质量。红外光谱表明，掺硫会使晶体内的氮含量有所下...
金刚石/铝复合材料界面处Al4C3的离散分布调控————作者：姚远卓;焦增凯;吴建杰;黄文杰;马莉;周科朝;魏秋平;
摘要：【目的】在金刚石/铝复合材料中，Al4C3相在界面处的分布特征对于金刚石与铝之间的界面结合以及复合材料的导热性能起着决定性作用。【方法】本文采用气压熔渗法制备金刚石/铝复合材料，探究不同熔渗温度下，金刚石颗粒不同晶面上Al4C3相粒径和覆盖率的变化趋势，及其对复合材料界面结合和导热性能的影响。【结果】结果表明，...
孕镶金刚石钻头多级胎块螺旋式分布结构设计及其仿真优化————作者：马梓熠;李之军;张世殊;李奉霖;宋礼勇;袁长金;常祖平;方鑫;王胜;
摘要：【目的】为提高在坚硬致密弱研磨性地层的钻进效率，从钻头的唇面结构入手，设计多级胎块螺旋式分布结构的新型孕镶金刚石钻头。【方法】首先介绍新型钻头的唇面结构及其碎岩机理，再在胎块厚度为1.5 mm，钻进速度为6 mm/s，转速为6 r/s的条件下，以齿槽比（胎块厚度与齿间槽宽的比值）为变量，利用有限元分析螺旋排列结构对钻头受到的反作用力和扭矩的影响，并以此为基础，进一步分析内外保径结构对新型钻头受到的...
金刚石磨粒切削钢混材料的温度仿真分析与磨损实验研究————作者：韦敏;史永晋;郭子航;
摘要：海上平台导管架桩基一般采用内部含有灌浆工艺的钢混材料结构形式，在利用金刚石串珠绳对其海面以上部分切割时，为了确保一根串珠绳完成一个切口的切割作业，必须合理选择合理的冷却方案。本文基于傅里叶导热定律，建立了金刚石磨粒表面的切削温度场数值模型，该温度场的温度与切削工艺参数和冷却介质参数均相关，且随工艺参数增加而升高，随介质参数增加而降低；利用AdvantEdge有限元切削仿真技术，针对不同冷却方式，建...
面向SiC_f/SiC复合材料精密制孔的单层钎焊金刚石套料钻脉冲激光修整研究————作者：钱宁;何静远;苏宏华;孙雨婷;昂给拉玛;丁文锋;徐九华;
摘要：单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证，导致SiC_f/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈，提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒，提高磨粒等高性以改善SiC_f/SiC复合材料制孔精度的构想。研制单层钎焊金刚石套料钻的脉冲激光修整装置，能够显著提高套料钻工作面磨粒的等高性，修整后套料钻磨粒出露高度离散系数由修整前的0.11降低至0.04，降幅达64...
砂轮种类及冷却方式对SiC_f/SiC陶瓷基复合材料磨削质量的影响————作者：王奔;唐家杰;楚闳迪;张棋;
摘要：SiC_f/SiC陶瓷基复合材料由于其耐高温和高比强度的特性，已成为航空发动机用先进材料之一。然而，作为一种难加工的硬脆材料，提高其加工质量和效率是当前研究的关键问题。采用电镀和烧结金刚石砂轮，在有无冷却液的条件下进行正交磨削试验，以磨削力、工件表面粗糙度和砂轮磨损程度为评价指标，探究不同砂轮种类及冷却方式对SiC_f/SiC陶瓷基复合材料磨削加工质量的影响。结果表明：采用烧结金刚石砂轮磨削加工复...
碳化硅陶瓷的磨削损伤特性————作者：叶卉;谢家富;倪安杰;
摘要：为探究碳化硅陶瓷的磨削损伤特性，通过单颗粒划擦实验和磨削实验，结合有限元仿真，明确碳化硅陶瓷塑脆性去除转变的临界应力值以及磨削参数对材料损伤的影响。单颗粒划擦实验表明，实验中使用的碳化硅陶瓷的断裂强度约为344 MPa。实验与仿真结果都表明：不同载荷下的材料微观结构作用不同，当接触应力小于材料晶界的临界断裂强度时，晶界结构起到黏性作用，消耗应力以抑制裂纹拓展；随着载荷进一步增加，虽未达到材料断裂极...
薄壁CFRP管端面磨削稳定性实验研究————作者：王树龙;田俊超;康仁科;董志刚;鲍岩;
摘要：针对阵列复合材料管加工中的磨削稳定性问题，以单个薄壁CFRP管为研究对象，结合其结构特征定义切出角度和磨削作用角，开展端面磨削加工实验，分析切出角度对磨削稳定性的影响规律，并基于磨削作用角和切出角度之间的关系，进一步分析磨削速度、实际进给率、磨削深度对磨削稳定性的影响规律。结果表明：切出角度是影响磨削稳定性的主要因素，当切出角度为60°～90°时，磨削作用角较小，磨削稳定性较差；随着磨削速度的增大...
基于人工神经网络的金刚石微粉化学镀镍层性能预测————作者：方莉俐;刘韩;姜羽飞;
摘要：用化学镀方法在M1/2、M6/12、M20/30金刚石微粉表面镀镍，并用人工神经网络预测金刚石颗粒粒径、次亚磷酸钠浓度、镀液温度、镀液pH值等化学镀工艺参数，对镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性等镀层性能的影响。结果表明：构建的BP神经网络模型和GRNN模型，经过样本数据训练学习后适用于金刚石微粉化学镀镍层性能的预测；训练完成的BP神经网络和GRNN预测值与实际样品测量值相对误差绝对值的平均值分...
紫外纳秒激光加工CVD单晶金刚石基础研究————作者：占化斌;冯凯旋;陈宇鹏;李静;韦佳伟;陈建辉;郝奇;万昌韦;陈妮;
摘要：化学气相沉积（chemical vapor deposition,CVD）单晶金刚石因具备优异的材料特性，被广泛应用于散热等领域；但由于CVD单晶金刚石的高硬度及脆性，目前多采用激光进行CVD单晶金刚石微槽结构的加工。为探究激光参数对CVD单晶金刚石微槽结构的影响，通过构建紫外纳秒激光平顶模式的线刻蚀能量模型并结合线刻蚀试验，分析激光功率及扫描速度对刻蚀CVD单晶金刚石槽宽度及深度的影响规律。结果...
不同造粒工艺和粉末粒径对混合粉料中金刚石分布均匀性的影响————作者：马争辉;胡婷;罗文;方志;罗凤;
摘要：为研究不同造粒工艺和粉末粒径对混合粉料中金刚石分布均匀性的影响，以同一种预混合粉料为原料，分别通过圆盘造粒、冷压破碎造粒、扩散破碎造粒3种方法进行造粒，并对3种造粒工艺的粉末通过筛分方法，获得各工艺下的180～380μm、120～180μm及75～120μm粒径的试样，研究不同造粒工艺和不同粉末粒径对混合粉料中250～380μm粒径金刚石分布的影响。结果表明：圆盘造粒获得的是仿球形粉末，冷压破碎造...
CVT带轮球道cBN砂轮精密整形技术————作者：秦香果;张子英;唐东升;
摘要：无级变速器（CVT）具有结构简单紧凑、成本低、操纵方便等优点，是最理想的汽车变速器，而带轮、带轮轴球道的加工是CVT核心零部件加工的难点。电镀cBN砂轮具有磨削比高、磨削力小、发热少、环境友好、加工精度一致性好等优势，是球道加工理想的磨削工具。但球道的几何精度要求极高，特别是接触角允许公差极其严格，给砂轮的精密修整带来了极大难题。针对目前工程上光学引导法存在的技术难题，通过分析球道成形磨削原理、球...
用磁性微磨料射流技术光整加工交叉深孔内壁————作者：王泽志;王杰;马小刚;李帆;范新亚;陈燕;
摘要：针对交叉深孔内壁常规光整加工尺寸受限、加工不均匀、质量差等问题，结合磨料射流去除函数稳定、自适应性强等特点，用磁性微磨料射流技术对交叉深孔内壁进行光整加工以提高其质量。通过动态磁场下的磁性微磨料聚焦技术，采用有限元法和离散元法耦合对不同参数下的磁性微磨料射流抛光交叉深孔内壁过程进行模拟，分析不同参数下的流场分布、侵蚀速率、壁面剪切力作用规律。通过响应面法对射流靶距、射流压强及喷嘴直径3参数进行优化...
基于神经网络和遗传算法的机器人加工工艺优化————作者：吴福森;
摘要：以KUKAKR60L30HA型工业机器人加工砂岩为例，基于BP神经网络和遗传算法进行机器人加工磨削力的预测和磨削工艺参数的优化。首先，采用正交试验法，分析加工工艺参数对磨削力信号的影响规律；其次，采用BP神经网络进行机器人加工磨削力预测模型训练并进行预测；最后，采用遗传算法对磨削加工工艺参数进行优化。结果表明：磨削工艺参数对3个磨削力分量和磨削合力的影响主次顺序不同，基本上都随径向切深a...
EA4T车轴机器人磨抛工艺优化与轨迹规划研究————作者：张峰;冯中立;徐锋;张德明;曾祥瑞;马建伟;张石磊;
摘要：为突破动车组EA4T车轴人工磨抛时作业强度大、加工质量不稳定等困境，采用工业机器人智能磨抛系统研究EA4T钢试件的磨抛工艺，并提出EA4T车轴机器人磨抛轨迹离线编程方法。首先对EA4T钢试件进行机器人磨抛正交试验；然后采用熵值法对试验结果进行多目标工艺优化，得出最优磨抛工艺参数组合；最后采用离线编程方法规划EA4T车轴轴肩部位的磨抛轨迹，并将生成的加工程序导入机器人示教器进行磨抛轨迹试验验证。研究...
2024CIRP年会G组磨粒加工方向报告速览————作者：郭江;孙荣砚;张自力;
摘要：为促进国际磨料磨具领域前沿技术交流，特选2024年CIRP Annals-Manufacturing Technology期刊中G组（磨粒加工）论文进行介绍。该专题共有9篇论文发表，按投稿先后顺序分别编号为G1～G9。论文研究主题包含磨削模型（G1/G2）、磨削加工性（G3/G4）、抛光工具（G5）、内表面抛光（G6）、化学机械抛光（G7）、抛光边缘效应（G8）以及电化学机械抛光（G9）等。本文依...
工件旋转法磨削硬脆基片的表面粗糙度预测模型————作者：张晓秋;王紫光;李哲辉;张昕;张瑜;李静;秦凤鸣;宋运运;师超钰;
摘要：【目的】工件旋转法磨削具有加工效率高、面形精度可控的优点，是硬脆基片背面减薄和平整化加工的主要方法。表面粗糙度值是直接评估磨削加工效果的重要指标，控制磨削表面粗糙度对于提高加工质量有着至关重要的作用。【方法】为了能够预测工件旋转法磨削硬脆基片的表面粗糙度值，优化磨削工艺，根据工件旋转法磨削硬脆基片的运动学模型，以及脆性域和塑性域材料去除造成的表面轮廓特征，基于硬脆材料压痕断裂力学理论，以磨粒切深模...
金刚石纳米切削单晶GaN的刀具角度影响研究————作者：王永强;夏昊;胡志航;张帅阳;尹韶辉;
摘要：为探究刀具角度对单晶氮化镓(GaN)切削诱导变形行为的影响，对金刚石纳米切削单晶GaN进行了分子动力学模拟研究，开展了实验验证。结果表明：较大的正前角和较小的负前角可强化剪切作用，有利于切屑成形，减少原子侧向流动，较大的负前角则会加深亚表层损伤。通过位错提取算法(DXA)和晶体结构识别算法(IDS)结合应力应变分析发现较大的负前角、负后角可引起应力和温度升高，促进位错形核和相变，加剧非晶化。正前角...
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