熔模铸造工艺中蜡模制作周期长、开模费用高,而且不适合单铸件或中小规模生产,将基于快速成型的热辅助直写技术(DIW)应用于蜡模制造可以实现对零件研发的快速响应。熔丝质量是保证蜡模成型质量的前提,因此,探究挤出压力、挤出速度、打印速度、喷嘴内径、喷嘴与热床间隙等工艺参数对熔丝成型的影响。对铸造蜡直写挤出沉积过程进行流体动力学建模,利用数值分析法详细研究上述5个工艺参数对熔丝成型的影响,采用纵横比、紧凑度两个指标对熔丝进行评价,得出在不同速度比v/u下可选择的最优间隙比h/d。通过实验验证了计算模型的正确性。结果表明相较于理想截面模型,所提出的计算模型可以更准确地预测熔丝的截面几何特性,为铸造蜡直写成型过程最优工艺参数的选择提供参考。

为了提高钛合金干式车削加工质量,采用响应曲面法对主要车削工艺参数进行了优化,以工件表面粗糙度Ra和刀具磨损量VC作为评价指标,设计了切削速度、背吃刀量和进给量三因素的Box-Behnken实验模型。利用方差和拟合残差概率分布分析三因素的显著性及交互作用,并结合实验检验所建表面粗糙度和刀具磨损二阶响应预测模型的有效性。响应曲面法优化后的最佳工艺参数为:切削速度20 m/min、背吃刀量0.1788 mm、进给量0.1 mm/r,此时得到的表面粗糙度和刀具磨损量为1.031μm和155.6μm,与预测值的误差分别为:9.93%和1.58%。结果表明:基于响应曲面法的钛合金干式车削表面粗糙度和刀具磨损量预测模型准确有效。

湿性机械抛光技术具有环保性，能有效减少粉尘污染，是一种具有广泛应用前景的光整加工工艺。为了提高湿性机械精抛光工艺质量和效率，采用正交试验方法，选取抛光轮转速‰、工件转速ng抛光法向压力Fn与抛光滴液间隔Td作为主要影响因素，并选取表面粗糙度作为精抛光工艺试验评价标准，得到影响表面粗糙度的因素排列顺序和较优工艺参数组合。针对抛光法向压力Fn进行理论与实际生产试验分析，找到最优生产抛光法向压力Fn，从而进一步优化工艺参数，提高产品生产效率。

为探究GCr15轴承钢超精密加工的新途径,采用ELID精密镜面磨削技术对其进行试验研究。在ELID磨削原理及精密镜面磨削机理的指导下,采用二次通用旋转组合方法对影响GCr15轴承钢表面粗糙度的各工艺参数进行ELID磨削试验设计。首先利用DPS数据处理系统对试验结果分析得到表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对表面粗糙度的单因素影响规律,然后利用lingo软件优化得到GCr15轴承钢ELID磨削最佳工艺参数为砂轮线速度26.41 m/s,电解电压90 V,电解间隙0.2 mm,占空比53.59%,并在此最佳工艺参数的基础上磨削GCr15轴承钢,获得表面粗糙度为14 nm的已加工表面。

采用Deform-3D有限元软件建立20CrMnTi钢同步齿套铣削仿真模型,分析了不同切削参数对切削仿真结果的影响。得到了不同轴向切深、切削速度及每齿进给量下的切削力分布规律,为20CrMnTi钢同步齿套铣削过程的研究和铣削工艺参数的优化提供理论参考。