在微细铣削加工中,尚缺乏切削介质对刀具磨损影响的研究。在干切削、浇灌切削液、微量切削液和低温冷风介质下,对6061铝合金进行了微细铣削试验,研究了刀具的磨损形式和机理、不同切削介质对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律。同时,确定出能减小刀具磨损和切削力,提高加工质量的最佳切削介质。结果表明四种切削介质下刀具磨损的形式不完全相同,粘结磨损与磨粒磨损是造成刀具磨损的主要机理;切削力和表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;相比于其它切削介质,微量切削液介质下刀具磨损小,切削力低,工件表面质量好,是微细铣削6061铝合金的最佳切削介质。为深入研究微细铣削刀具磨损和实际加工中选择切削介质有一定的参考价值。

对涡旋盘侧壁面表面粗糙度进行了研究,提出了一种基于多元非线性回归分析法和BP网络神经算法的涡旋盘侧壁面表面粗糙度预测方法。实验表明建立的模型能够很好地表达吃刀深度、刀具转速、侧吃刀量以及进给量与被加工表面粗糙度之间的关系,可以准确地预测不同切削条件下的表面粗糙度。模型内列入了影响变截面涡旋盘侧壁面表面粗糙度的各项切削参数,减少了因参数改变需进行的实验和建模次数,大大降低了成本,提高了模型的适用性,同时也提高了表面质量和加工效率,为实际生产加工提供了理论依据,也为切削参数组合的优化提供了参考。

抛磨作为提高叶片表面质量的最后一道工序,能够显著提高叶片表面完整性,表面粗糙度是衡量叶片抛磨后表面完整性最重要的技术指标。采用六自由度机器人+百叶轮弹性磨具对叶片进行抛磨加工,首先采用单因素实验法分析了影响叶片表面粗糙度的主要工艺参数,接着采用正交试验得出了叶片抛磨加工的优化工艺参数区间,最后采用非线性回归模型对表面粗糙度进行了预测。实验验证结果表明,影响叶片表面粗糙度的主要工艺参数依次为百叶轮目数、接触压缩量、抛磨循环次数和机器人进给速度,采用川崎RS20N机器人抛磨某型号精铸汽轮机叶片,优选区间为百叶轮目数(200~600)#之间,接触压缩量为(0.2~1.2)mm,抛磨循环次数为(2~4)次,进给速度为(0.1~0.4)mm/s,在优选工艺区间进行加工,表面粗糙度均低于0.4μm,预测模型和实际抛磨结果误差率低于10%,表明该预测模型能够...

为研究表面粗糙度（Ｒ）对疲劳强度（△σ）的影响，从Ｆｒｏｓｔ规律△σｍａ＝Ｃ和稳态疲劳门坎关系△Ｋ（ｔｈ）＝２△σ（ａ）（１／２）出发，导出了临界粗糙度的凹槽深度Ｒ０＝Ｃ／△σ０ｍ和长、短裂纹交界点的深度ａ２（ｍ－２）＝（△Ｋ（ｔｈ）／２）（２ｍ）／Ｃ２，当Ｒ小于Ｒ０时，△σ稳定在一极大值△σ０。；当Ｒ在Ｒ０和ａ２之间时，△σ＝（Ｃ／Ｒ）（１／ｍ）；当Ｒ≥ａ２时，△σ＝△Ｋ（ｔｈ）／（２（Ｒ）（１／２））．利用固有裂纹长度ａ０＝（△Ｋ（ｔｈ）／２△σ０）２，可以得到定量关系：ａ０ｍ＝Ｒ０２ａ２（ｍ－２）．计算结果表明其关系与实验结果吻合很好．

以冷轧薄板厂的生产工艺为研究背景,对表面洛氏硬度和抗拉强度的关系提出了假设,并通过实验证实了假设的正确性。

为探究叶片表面粗糙度的变化对压气机气动特性的影响,以某小型GTF涡扇发动机离心压气机为研究对象,在假设粗糙度均匀分布的前提下分析了离心压气机内部流动细节,数值计算了以30μm为间隔从30~270μm共9种不同表面等效砂粒粗糙度ks下的流动特性。结果表明当叶片表面从光滑状态增大到ks=270μm时,峰值效率降低4.8%,对应的总压比降低9.4%。通过对离心压气机内部流场分析可知,粗糙度逐步增大使叶片表面附面层厚度增加,诱导吸力面出现流动分离,使叶片尾迹区范围扩大,叶片流动损失增加等。在数值研究的基础上,根据计算结果拟合并校验了离心压气机的总压损失系数ϖ、效率损失系数ζ与叶片表面粗糙度ks的关系式,预测了其性能衰退规律。

叶片为透平的核心部件,其气动性能直接影响透平的整体效率,叶片表面粗糙度的水平会影响透平级压力,导致叶型损失发生变化。应用数值模拟技术对某冲动式和反动式机组各4级透平级进行分析,考虑反动度、载荷分布以及旋转等多种因素,研究表面粗糙度变化对透平叶片气动性能的影响。CFD数值研究表明叶型损失变化曲线的斜率随透平叶片表面粗糙度的增大逐渐变小;不同反动度的透平叶片受叶片表面粗糙度的影响存在差异,冲动式叶片相对反动式叶片受到的影响更为明显;吸力面上的粗糙度对气动性能的影响明显大于压力面粗糙度的影响,这种影响作用在反动度提高后相应变弱。研究成果可为透平叶片设计和加工提供参考。

大风经过兰新高铁沿线挡风墙后,容易引发接触网正馈线发生舞动现象。为分析挡风墙尾流作用下导线表面粗糙度对正馈线气动特性的影响,基于流体力学建立铁路挡风墙尾流风洞实验装置与5种不同表面粗糙度导线模型。由于导线与整体计算域尺寸差距悬殊,对整体计算域的网格采用分块划分。利用流体仿真软件研究不同风速下正馈线的气动特性。结果表明正馈线表面粗糙度越低,升、阻力增大越明显。在入口风速为1 m/s时,不同表面粗糙度正馈线升、阻力系数基本值保持稳定;在入口风速大于5 m/s时,随着表面粗糙度降低,正馈线升、阻力系数增大;不同表面粗糙度的正馈线尾部流场产生的漩涡不同,并且在导线凹凸处产生不同的细小漩涡。正馈线近壁面的气体流动特征发生较大变化,对导线气动特性影响较为明显。

采用树脂结合剂金刚石砂轮对二维正交编织结构(2D-C/SiC)复合材料进行平面磨削实验,研究磨削加工参数对磨削后表面形貌的影响规律,并分析了磨削表面形成机制.结果表明磨削参数对表面三维粗糙度(Sa)影响明显,Sa随着磨削深度和工件进给速度的增加而增大,但砂轮线速度的增加,其值反而会降低.0°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向平行)的Sa大于90°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向垂直)的Sa,在磨削过程中,碳纤维的层状脆性断裂是磨削表面形成的主要机制.0°纤维磨削区比90°纤维磨削区的纤维断裂尺度更加严重,且90°纤维磨削区域上的纤维容易出现拔出.

采用聚晶立方氮化硼刀具对精密液压阀芯进行超声辅助车削试验,并建立基于反向传播神经网络的液压阀芯表面粗糙度预测模型,以及基于优化遗传算法的遗传算法-反向传播神经网络的液压阀芯表面粗糙度预测模型,对结果进行对比。结果表明,遗传算法-反向传播神经网络预测模型的预测精度高于反向传播神经网络预测模型的预测精度,且遗传算法-反向传播神经网络预测模型的预测结果与试验值的吻合性好于反向传播神经网络预测模型。