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磨削加工中顺逆磨研究现状与发展发布时间：2021-12-04T11:24:09.085Z 来源：《中国科技信息》2021年11月上31期作者：徐海涛[导读] 工程陶瓷材料因优异的力学性能，广泛应用于轴承制造、冶金化工、切削刀具、生物工程等行业，甚至在固体火箭发动机内衬、航天器喷嘴、导弹整流罩、陶瓷装甲等高精尖领域关键零部件也有应用。
但陶瓷材料特殊的成型工艺和晶体结构决定其具有高硬度和高脆性，加工过程易出现裂纹、烧伤、亚表面损伤等缺陷，这给工程陶瓷广泛用于工业各领域带来巨大挑战。
目前业界较认可和广泛应用的工程陶瓷加工方法仍是磨削加工，但其低效率、高成本的缺点促使研究者们不断探索新的加工技术。
齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司徐海涛黑龙江齐齐哈尔 161000摘要：工程陶瓷材料因优异的力学性能，广泛应用于轴承制造、冶金化工、切削刀具、生物工程等行业，甚至在固体火箭发动机内衬、航天器喷嘴、导弹整流罩、陶瓷装甲等高精尖领域关键零部件也有应用。
但陶瓷材料特殊的成型工艺和晶体结构决定其具有高硬度和高脆性，加工过程易出现裂纹、烧伤、亚表面损伤等缺陷，这给工程陶瓷广泛用于工业各领域带来巨大挑战。
目前业界较认可和广泛应用的工程陶瓷加工方法仍是磨削加工，但其低效率、高成本的缺点促使研究者们不断探索新的加工技术。
关键词：顺、逆磨；磨削力；磨削温度；表面特性引言一般情况下砂轮线速度高于45m/s的磨削称为高速磨削，而高于150m/s的超高速磨削可以称作是磨削技术的史上一次跳跃性的发展。
超高速磨削是一项新兴技术产业发展的产物，它作为综合性的加工技术促进了现代精密加工技术发展要求；超高速磨削加工领域涉及到很多相关方面的的技术,如：现代机械、纳米加工、计算机、液压、控制、光学、计量及先进材料。
超高速磨削是在德国首先发展起来，然后在欧美和日本等国家和地区得到扩展。
高速磨削加工的发展趋势正朝着采用超硬磨料磨具，高速高效、精密超精密磨削工艺以及绿色生态磨削方向发展。
《基于特征的复杂工件数控加工关键技术研究》一、引言随着制造业的快速发展，复杂工件的数控加工技术已成为现代制造业的核心技术之一。
基于特征的数控加工技术是当前研究的热点，其通过提取工件的特征信息，实现加工过程的智能化、高效化和精确化。
本文旨在研究基于特征的复杂工件数控加工关键技术，为提高复杂工件的加工精度和效率提供理论支持和技术指导。
二、复杂工件特征提取技术1. 特征定义与分类复杂工件的特征主要包括几何特征、工艺特征和材料特征等。
几何特征主要描述工件的形状、尺寸和位置等信息；工艺特征则涉及加工方法、加工顺序和加工参数等；材料特征则包括材料的种类、性能和热处理等。
根据这些特征，可以将复杂工件分为不同类型，如钣金类、型腔类、异形类等。
2. 特征提取方法特征提取是复杂工件数控加工的关键步骤，其主要包括预处理、特征识别和特征描述三个阶段。
预处理阶段主要对原始数据进行去噪、平滑和分割等处理；特征识别阶段则通过图像处理、机器视觉等技术识别出工件的特征；特征描述阶段则将识别的特征进行数学描述，为后续的数控加工提供依据。
三、数控加工关键技术研究1. 加工路径规划基于特征的加工路径规划是数控加工的关键技术之一。
通过对工件的特征进行提取和描述，结合加工设备和工艺要求，制定出合理的加工路径。
在路径规划过程中，需考虑工件的形状、尺寸、材料和加工要求等因素，以确保加工过程的精确性和高效性。
2. 切削参数优化切削参数是影响数控加工效率和质量的重要因素。
通过对工件的材料、硬度、热处理状态等特征进行分析，结合切削设备的性能和加工要求，优化切削参数，提高加工效率和表面质量。
同时，切削参数的优化还需考虑刀具的寿命和切削力的影响等因素。
3. 数控编程与仿真数控编程是数控加工的核心环节，其质量直接影响到加工效率和精度。
通过将工件的特征信息转化为数控程序的代码，实现加工过程的自动化。
同时，利用仿真软件对加工过程进行模拟，验证程序的正确性和可行性，以提高加工精度和效率。
薄壁高精度轴颈类零件加工技术研究作者：程卫祥徐金梅李成武来源：《中国新技术新产品》2012年第19期摘要：本文论述的是一种薄壁高精度轴颈类的加工方法，所介绍的零件为薄壁环形承力件。
该零件为强化的镍基高温合金材料，可切削性差。
本文介绍了制定轴颈工艺路线的原则及其加工工艺路线，典型的车和孔加工，以及如何安排工艺路线以减少零件变形。
关键词：轴颈；高温合金；薄壁；加工中图分类号：V261.94 文献标识码：A1概述近几年，随着航空技术的发展，一些高精度零件应用越来越广泛，精度要求越来越高，加工难度越来越大。
其中一些轴颈类零件由于工作条件苛刻，要求更高。
本文选取某一种轴颈类零件作为探讨的载体，介绍其加工方法、加工难点及解决措施。
该零件为承受高温高速旋转的关键承力件，用于连接高压涡轮盘和轴，传递扭矩，承受很大的离心力和气动力，因此对轴颈的质量提出了严格的要求。
2零件的加工分析2.1零件的结构复杂（见图1）轴颈的结构和形状复杂，难加工的表面多，零件壁厚较薄，只有3.5mm、多圆弧转接、配合表面精度高；在曲面上加工小孔，钻头容易偏斜，而且有的孔长径比达15:1，导致钻头强度低，钻削容易发生振动，而使钻头折断。
2.2加工材料零件材料为GH698，是一种新型的镍基高温合金。
该材料合金化强度高，含有铝、钼、钛、铌等强化元素，在500-800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能。
这种高温合金的性能和加工特点是：2.2.1导热性差，加工中传热困难，切削温度很高，因此切削时容易产生粘刀现象。
2.2.2热强性好，高温合金在较高温度下仍具有较高的物理、机械性能，切削阻力比普通钢高3-4倍。
2.2.3材料本身有大量的强化相，在加工中容易产生冷作硬化，容易磨损刀具，降低刀具寿命。
2.3零件的形位公差要求高安装边轴向的孔，尺寸公差为0.019mm，位置度0.02mm，其基准平面A要求着色面积不小于80%，且孔和螺纹孔，周围4 mm的范围内着色面积要求100%。
表面技术第52卷第12期航空零部件的金属增材制造光整加工技术研究进展刘静怡1,2，李文辉2,3*，李秀红1,2，杨胜强1,2，温学杰1,2，武荣穴1,2（1.太原理工大学 机械与运载工程学院，太原 030024；2.精密加工山西省重点实验室， 太原 030024；3.太原理工大学 航空航天学院，山西 晋中 030600）摘要：增材制造具有无需模具直接制造、材料利用率高，且对于结构复杂程度不受限制等优点，广泛应用于复杂化、轻量化的航空金属零部件一体化制造。
但由于增材制造成形的零部件存在较高的表面粗糙度、复杂的残余应力分布以及难以消除的孔隙缺陷，严重制约了其在工业上的大规模应用。
针对高使役性能航空零部件存在的表面完整性问题，概述了金属增材制造的原理及特点，总结了金属增材制造技术在航空领域的国内外应用现状，分析了金属增材制造零部件在批量生产与实际应用过程中所面临的困难与挑战。
从加工机理、加工效果、应用范围等角度，重点阐述了化学、电化学、磨粒流、滚磨、激光等光整加工技术在航空金属增材制造领域的加工适应性，并对比分析了不同光整加工技术的优缺点，探讨了多种组合技术的多能场耦合协同效应，研究内容涵盖钛合金、不锈钢、铝合金、铜合金等材料，涉及管类、格栅、点阵、薄壁、曲面、复杂型腔等零部件结构特征。
最后，针对航空金属增材制造光整加工领域的未来研究方向及关键技术作出思考与展望。
关键词：增材制造；航空金属零部件；光整加工；表面缺陷；表面粗糙度；复杂结构中图分类号：V261.8 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)12-0020-22DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.12.002Research Progress of Finishing Technology for AviationParts Built by Metal Additive ManufacturingLIU Jing-yi1,2, LI Wen-hui2,3*, LI Xiu-hong1,2, YANG Sheng-qiang1,2,WEN Xue-jie1,2, WU Rong-xue1,2(1. College of Mechanical and Vehicle Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China;2. Shanxi Key Laboratory of Precise Machining, Taiyuan 030024, China;3. College of Aeronautics and Astronautics, Taiyuan University of Technology, Shanxi Jinzhong 030600, China)ABSTRACT: Additive manufacturing has many advantages, including shape without a mold, high material utilization, and unlimited structural complexity. It is widely used in the integrated manufacturing of complex and lightweight aviation metal parts. In recent years, with the exploration of the principle and characteristics of metal additive manufacturing technology, the收稿日期：2023-09-19；修订日期：2023-11-10Received：2023-09-19；Revised：2023-11-10基金项目：国家自然科学基金（51875389、51975399、52075362）；中央引导地方科技发展资金项目（YDZJSX2022B004、YDZJSX2022A020）Fund：The National Natural Science Foundation of China (51875389, 51975399, 52075362); Central Government Guided Local Development Foundation (YDZJSX2022B004, YDZJSX2022A020)引文格式：刘静怡, 李文辉, 李秀红, 等. 航空零部件的金属增材制造光整加工技术研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 20-41.LIU Jing-yi, LI Wen-hui, LI Xiu-hong, et al. Research Progress of Finishing Technology for Aviation Parts Built by Metal Additive Manufacturing[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 20-41.*通信作者（Corresponding author）第52卷第12期刘静怡，等：航空零部件的金属增材制造光整加工技术研究进展·21·variety and quality of additive manufacturing parts have been fully developed. The application status of metal additive manufacturing technology in the aviation field at home and abroad is summarized, and the difficulties and challenges faced by metal additive manufacturing parts in mass production and practical application are analyzed. At present, the application of additive manufacturing technology in the aviation field is mature abroad. Compared with foreign countries, China has also made some progress in the surface quality and mechanical properties of additive manufacturing parts. However, there are still some gaps in post-processing.The defects of additive manufacturing parts include powder adhesion, step effect, balling effect, cracks, pores, and complex residual stress distribution. Poor surface integrity affects fatigue performance and seriously restricts the large-scale application of additive manufacturing in industry. To improve the surface integrity of aviation additive manufacturing parts, this article focuses on the processing adaptability of various finishing technologies such as chemistry, electrochemistry, abrasive flow, barrel, and laser in the aviation metal additive manufacturing field. The research involves surfaces created through additive manufacturing using different materials, including titanium alloy, stainless steel, aluminum alloy, copper alloy, etc., and the influence of structural features such as tubes, grids, lattices, thin walls, curved surfaces, complex cavities, and other parts on finishing behavior. Each finishing technology’s processing mechanism and appropriate processing parameters are reviewed to determine the optimal processing strategy. The processing effects of each technology on the surface of additive manufacturing are summarized from the perspectives of surface roughness, surface hardness, micromorphology, and so on. The advantages and disadvantages of different finishing technologies are compared and analyzed.Chemical finishing and electrochemical finishing have good accessibility and usually produce no residual stress during the process, which can be applied to complex structures such as grids and arrays. However, the processing of these two finishing technologies is not very environmentally friendly, and it is difficult to accurately control the accuracy of the parts. In contrast, barrel finishing and abrasive flow machining can control the machining process very well. They usually have a high material removal rate, which can respond quickly to rough surfaces. These two finishing technologies have a long processing time and are prone to edge effects. It is necessary to control the complex flow field. Laser finishing has a high degree of automation and can be integrated with additive manufacturing systems. However, its accessibility is limited, and the processing process may increase the generation of thermal residual stress. After that, combined with the advantages and disadvantages of each finishing technology, the multi-energy field coupling synergistic effect of different combination finishing processes such as chemical-electrochemistry, mechanical-chemistry, and mechanical-electrochemistry is introduced.In the future, research on the finishing technology of aviation metal additive manufacturing parts will focus on complex features, establish a more complete theoretical framework, and lead to more innovative finishing processes.KEY WORDS: additive manufacturing; aviation metal parts; finishing processing; surface defects; surface roughness; complex construction增材制造（Additive Manufacturing，AM），俗称3D打印，是一种自下而上的新型加工技术，主要基于离散-堆积原理，应用激光束[1-2]、电子束[3]、电弧[4]等能量源，以金属、陶瓷、高分子、新型材料等作为原材料，通过高温使材料熔融后逐层累积、快速成形。
硬脆材料超精密加工关键技术研究随着科技的快速发展，超精密加工技术已经成为现代制造业中不可或缺的关键技术之一。
尤其是在硬脆材料的加工中，超精密加工技术的应用显得尤为重要。
本文将详细探讨硬脆材料超精密加工的关键技术，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
超精密加工技术是指通过采用高精度的机床、工具和工艺方法，将原材料或半成品加工成精度高、表面质量好的最终产品。
从20世纪60年代开始，随着计算机、激光、新材料等技术的飞速发展，超精密加工技术也不断取得重大突破。
如今，超精密加工技术已经广泛应用于航空、航天、能源、医疗等领域。
在硬脆材料的加工中，超精密加工技术可以有效提高加工效率和产品质量。
例如，利用超精密加工技术可以制造出高精度的光学元件、半导体芯片、陶瓷零件等，这些产品在各自领域都具有重要的应用价值。
硬脆材料由于其硬度高、脆性大等特点，加工过程中容易出现裂纹、崩边、表面粗糙等问题。
因此，在硬脆材料的超精密加工中，需要解决以下难点：裂纹问题：硬脆材料在加工过程中容易产生裂纹，降低产品的合格率。
崩边问题：由于硬脆材料的硬度较高，加工时容易出现崩边现象，影响产品的精度和表面质量。
表面粗糙问题：硬脆材料在加工过程中容易出现表面粗糙的现象，影响产品的性能和使用寿命。
机床和工具的精度问题：由于硬脆材料的加工精度要求高，因此需要高精度的机床和工具来保证。
采用先进的加工工艺和工具，如激光加工、水刀切割、超声波加工等，以减少加工过程中对材料的损伤。
对硬脆材料进行预处理，如加热、冷却、加载等，以改善其加工性能。
采用高精度的机床和工具，并定期进行维护和校准，以保证加工的精度和稳定性。
对加工参数进行优化，如切削速度、切削深度、进给速度等，以提高加工效率和产品质量。
下面以光学元件和陶瓷零件的超精密加工为例，说明超精密加工技术在硬脆材料加工中的应用。
光学元件的超精密加工：光学元件是光学系统的基本组成部分，其精度和表面质量对整个光学系统的性能有着至关重要的影响。
航空航天难加工材料切削加工过程模拟与智能控制综述
赵彪;王欣;陈涛;丁文锋;傅玉灿;徐九华;赵正彩;陈清良
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2023(66)3
【摘要】随着航空航天关键构件服役性能要求的不断提升,高性能钛合金、镍基高温合金、高强度钢等难加工材料大量应用到航空发动机等重大装备。
切削加工是高强韧难加工材料的重要加工方法,在加工过程中普遍存在切削力大、切削温度高、工具磨损严重和加工质量差的问题。
针对当前航空航天难加工材料切削加工过程切削力、切削温度、工具磨损及表面质量的仿真技术与智能控制技术进行了系统性的总结和梳理,分析了当前研究存在的主要问题与关键挑战,对切削加工过程仿真模拟与控制技术的未来发展趋势进行了展望。
【总页数】16页(P14-29)
【作者】赵彪;王欣;陈涛;丁文锋;傅玉灿;徐九华;赵正彩;陈清良
【作者单位】南京航空航天大学;航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
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