为探究FeCoNiCrMnAlx(x=0、0.6、1)高熵合金的微铣削加工性能,采用单因素实验法,分析不同主轴转速、每齿进给量、铣削深度等工艺参数对其微铣削力、切削比能和表面粗糙度的影响。结果表明Al1合金的铣削力最大,表面质量最差;Al0合金由于较低的铣削力、切削比能和表面粗糙度而具有更好的可加工性;3种合金的微铣削力和表面粗糙度均随主轴转速和每齿进给量的增加先增大后减小,随铣削深度的增加而增大;为降低合金的铣削力和表面粗糙度,可以适当提高主轴转速和每齿进给量,降低铣削深度。

针对O形密封圈的合理使用,从压缩量、密封间隙、沟槽宽度、表面粗糙度、内径拉伸率、运动精度等几方面进行了分析。

针对液压管路中连接头零件管道内壁光整加工的问题,以液压管路接头零件为研究对象,对采用磨粒流光整加工液压管路连接头内壁的加工机理、加工工艺进行了研究。根据零件材料硬度选择了试验磨粒,通过对比加工磨料对管壁表面质量和材料去除量的影响,得到了适用的液压管路连接头加工磨粒和工艺参数;分别选用碳化硅和金刚石作为加工磨粒,通过实验分析了磨粒流加工中磨粒对零件内壁表面的形貌、表面粗糙度、材料去除量的影响。研究结果表明:磨粒流加工可以有效降低管道内表面粗糙度,粗糙度值由原始的400 nm~500 nm下降到200 nm以下;相比金刚石磨粒,采用碳化硅磨粒加工后形成的零件内壁表面粗糙度更低,且粗糙度值分布均匀性更好,材料去除效率更高。

使用自行研制的超声振动发生系统,对碳纤维复合材料进行了铣削加工实验研究,通过建立瞬时铣削模型,分析超声辅助铣削与传统铣削下纤维束的断裂机理,及在不同加工参数下对切削力、工件表面粗糙度的影响。实验结果表明：随着主轴转速的升高,铣削力和工件表面粗糙度减小;随着进给速度的增加,铣削力和工件表面粗糙度增加;随着切深增加,铣削力和工件表面粗糙度增加。与传统铣削相比,在相同的加工参数下,超声辅助铣削加工铣削力和工件表面粗糙度较小。

鉴于风力发电机组主轴的复杂工作情况和疲劳断裂失效形式,提出一种基于表面强化技术的超声辅助滚压加工系统.首先基于运动合成原理,获得了滚轮接触线的运动轨迹特征,并应用ANSYS/LS-DYNA 软件分析了加工过程的特点.之后,基于一维振动理论、等效波长理论与牛顿迭代理论,推导并求解了复合变幅杆的频率方程,实现了该复合变幅杆的纵向振动.通过对该变幅杆进行有限元仿真分析与振动特性测试,结果表明二者相对设计频率的偏差仅在0.817% 以内.最后,通过对40Cr 主轴进行超声辅助滚压测试,获得了粗糙度Ra 0.085 m 和表面硬度32.2 HRC 的加工表面,较普通滚压加工粗糙度降低了69.1%,显微硬度提高了60%.

提出了一种超密齿面铣刀概念,并推导了x和y方向的铣削力计算模型,分析了超密齿刀具铣削力及其波动规律.结果显示随刀具的转动铣削力呈锯齿状变化,x向铣削力波动呈现两个山峰状,在三齿同时参与切削时波动最小.y向铣削力波动随初始切人角的增大先增大后减小,对比发现超密齿刀具铣削力波动远小于疏齿刀具.提出用单位体积材料所需切向铣削力大小来评价超密齿刀具和疏齿刀具性能.通过超密齿面铣刀的铣削实验验证了铣削力计算模型,并发现铣削力波动是影响工件表面粗糙度的因素之一,同时也反映出超密齿刀具的加工优越性.

以医学中常用到的PEEK材料作为研究对象，通过3D打印试验，对打印过程中的因素参数进行优化试验研究。利用正交试验法，以打印尺寸误差为试验指标，选取层厚、打印速度和喷嘴温度三个主要因素展开优化试验。铣削试验是利用电主轴对打印模型进行表面加工，选取合适的铣削参数展开试验。试验结果表明：层厚为0.3mm，打印速度为15mm/s，喷嘴温度为360℃时，可以获得最佳的打印质量；在此基础上进行铣削可以提高表面精度，并进一步通过试验验证。

为研究端面形貌对液膜密封密封性能的影响,在人字槽液膜密封端面结构的基础上,建立考虑密封表面粗糙度的数学模型,采用端面形貌表征值（微凸体周向与径向的长度比）和表面粗糙度标准差（综合表面粗糙度的均方根偏差）表征粗糙参数,分析不同润滑状态下表面粗糙度参数对人字槽密封性能的影响。计算结果表明：在混合摩擦状态时,随着端面形貌表征值的增加,摩擦因数和泄漏量逐渐减小,液膜承载能力变大;随着表面粗糙度标准差的增加,摩擦因数和泄漏量变大,液膜承载能力下降;在全液膜密封状态时,随着端面形貌表征值的增加,摩擦因数不变,泄漏量减小,液膜刚度先增大后略为减小;随着表面粗糙度标准差的增加,摩擦因数不变,泄漏量和液膜刚度变大。

采用激光加工技术,在硬质合金刀具的前刀面制备出直径为35μm、30μm、25μm、20μm的微坑阵列,分析激光功率、打标速度、打标次数对微织构形貌和质量的影响;通过正交切削试验对比微坑阵列刀具和无织构刀具的耐磨损性能,从刀具磨损长度、宽度、工件表面粗糙度、切屑的黏刀量等进行评价。结果表面：通过合理的控制激光加工过程中激光功率、打标速度、打标次数来制备出符合要求的微织构形貌;微坑直径的大小对刀具的耐磨损性能有一定的影响,随着微坑直径的不断减小刀具的耐磨损性能有一定的提高,Ti6Al4V合金表面粗糙度不断减小;当直径小于25μm时,刀具的耐磨损性不断减弱,Ti6Al4V合金表面粗糙度不断增加;微坑织构对于刀-屑摩擦接触状态、抗黏附、耐磨减阻、存储切屑等方面有着积极的作用。

针对电子设备内热传递过程中存在的接触热阻问题,充分考虑了结构件材料的热和力学性能参数、间隙介质的热参数、气压（环境压力）、接触表面特征参数、加载压力、材料微硬度等众多因素的影响,依据非完全贴合表面的接触热阻模型进行计算分析。并重点分析了外界加载压力和表面粗糙度对该接触热阻值的影响,为电子设备结构的热传递优化提供理论基础。