PCBN刀具和材料存在的问题及发展思考
摘要：介绍了PCBN刀具和材料在国内的研究和市场现状。经过近50年的发展,PCBN 刀具在国内占比7%左右,全球占比6%左右,实际规模与理论预期存在差距,分析其未达到预期的主要原因是PCBN的成型性和可加工性差、生产制造成本高、强度韧性低。提出大腔体合成技术、更高效先进的PCBN 加工技术、高强度高韧性PCBN合成技术及PCBN铣刀是未来PCBN刀具和材料的发展方向。
仿生微纳结构减阻表面及其制造技术研究综述
摘要：减阻表面在航空、航天、航海等众多领域因发挥着减少能耗的重要作用而受到越来越多的关注，如何实现高效减阻具有重要意义。自然界中的动植物经过上亿年的自然选择形成了许多具有低阻特性的表皮结构，模仿鲨鱼等低阻生物制备的仿生微纳结构表面为高效减阻提供了新思路。本综述系统总结了仿生微纳结构减阻表面的研究进展，梳理了鲨鱼和其他鱼类启发的减阻表面的形貌特征及减阻机制，阐述了高能束流加工技术、表面刻蚀加工技术、超精密机械加工技术、3D打印技术、生物复制成形技术等减阻表面的制造技术，并简述了现有仿生减阻表面在航天、体育赛事、管道输送等方面的实际应用情况。最后，基于研究进展、制造技术和实际应用的分析，总结了仿生微纳结构减阻表面的突出优势，并凝练了仿生微纳结构减阻表面制造技术所面临的现状和挑战。
电机绝缘结构热机械应力分布研究
摘要：为探索电机绝缘结构在高温下的热机械应力分布，本文以有机硅体系绝缘结构为研究对象，测试其在不同温度下的热膨胀系数及弹性模量，分析不同温度下的热应力参数对有机硅绝缘系统热机械应力的影响。结果表明：在温度为-50～200℃内，绝缘结构的热膨胀系数随着温度的升高先增大后减小再增大，其值为0.8×10-5～1.7×10-5 K-1；弹性模量随着温度的升高呈先增大后减小的趋势，其值为0.2×103～3×103 MPa。绝缘结构承受的热机械应力随着热膨胀系数、弹性模量的增加线性增大，绝缘结构的热机械应力随着温度的升高先增大后减小，取决于不同温度下热膨胀系数和弹性模量的大小。通过线棒和电机整机应力测试，验证了测试参数及仿真分析的可行性，仿真值与测试值的偏差在15%以内。仿真分析结果显示：在120℃下，电机绝缘最大热机械应力点位置位于槽口绝缘处，最大值为11.37MPa，灌封后槽口绝缘最大热机械应力值可降低45%左右。
板线材弹簧卡箍自动化成形工艺设计
摘要: 针对板线材弹簧卡箍生产过程中自动化水平低、模具结构复杂等问题, 研究了弹簧卡箍的零件特点及成形工艺。设计了弹簧卡箍的冲裁排样和折弯排样工艺, 分析了弹簧卡箍成形的工艺特点和成形设备, 并采用自动间歇送料保证了送料精度,通过级进模冲裁和数控折弯工艺实现了产品的连续自动生产, 结合冲裁切断与多阶段折弯的复合成形工艺确保了折弯精度。在此基础上, 设计了包含冲裁机构和折弯机构的复合成形模具结构。生产试验结果表明, 该弹簧卡箍复合成形工艺不仅提高了生产效率, 还降低了生产成本, 在先进性、可行性和实用性方面具有显著优势, 为该技术的应用推广奠定了坚实的实践基础。
单晶金刚石抛光工艺研究进展
摘要:单晶金刚石以其优异的硬度、热导率和光学透过性,在众多科技领域中具有重要应用。要充分利用这些性能优势,对金刚石表面质量的要求极为严格,这使得金刚石的抛光工艺成为研究热点。本文综述了单晶金刚石抛光工艺的研究进展,重点讨论了化学机械抛光(CMP)、热力学抛光和超声波抛光等主要技术的原理、方法及其优化策略。探讨了新型抛光材料和技术的研究进展,指出了当前研究中存在的挑战,并对未来研究方向进行了展望。
取向硅钢在电机中的应用及展望
摘要:为了进一步降低电机铁损、提高电机性能,取向硅钢取代无取向硅钢应用于电机已经成为一个新的研究方向。本文介绍了电机用取向硅钢应用技术发展,总结了取向硅钢电机的发展历程并分析了每项技术对电机性能的影响;分析了目前电机应用取向硅钢过程中存在的问题,及未来取向硅钢电机可能的发展趋势,以期为我国电机行业的高效、高功率密度和低损耗发展方向提供参考。
重型热挤压工艺与装备技术综述
摘要: 重型挤压成形的三向压应力状态, 使其在大规格难变形金属成形同步改性上具有独特的技术优势, 决定着重型挤压产业的竞争力, 是世界强国博弈的重要科技领域。从大规格、高性能难变形金属制件改性成形机理出发, 归纳总结了国内3. 6 万吨垂直挤压机立项以来重型挤压工艺与重型挤压装备技术进展, 包括重型挤压成形工艺技术、低塑性金属挤压成形工艺技术、重型挤压装备技术、典型产品开发与应用等, 分析了各技术现状和需要继续研究的方向, 旨在为关键领域核心制件的极端成形制造自主可控提供技术支撑。
雾化法制备用于增材制造的金属粉末研究进展
摘要：【目的】梳理广泛应用于金属增材制造粉末制备的雾化法，以提升增材制造部件性能、降低成本。【研究现状】综述气体雾化法（gas atomization，GA）、等离子旋转电极雾化法（plasma rotating electrode process，PREP）和超声雾化法（ultra-sonic atomization，UA）3种雾化制备金属粉末的方法；从基本原理、技术特点、制备设备以及工艺优化等方面，详细阐述3种技术的技术特点、研究进展以及在制备高品质粉末过程中所面临的挑战。【结论与展望】随着金属增材制造技术对低成本、高质量粉体的需求日益增加，雾化技术将有更加广阔的发展空间；明确雾化过程中熔体的破碎机制及凝固行为，提高雾化装备整体水平，提升雾化破碎效率，实现制粉过程关键参数的协同优化对未来雾化技术发展至关重要。
氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究
摘要：超精密表面磨抛是制造高端氮化铝基宽禁带半导体芯片及器件的关键工艺。氮化铝为硬脆难加工材料，采用传统纳米磨削等工艺对其加工存在效率低和易损伤等难点。引入超声振动可以提高磨削加工中工件材料的去除率、降低其亚表面损伤。然而，目前对氮化铝超声振动辅助纳米磨削去除机理的认识尚浅，振幅和频率的影响规律和微观作用机制不明。为此，开展了不同条件下氮化铝表面超声振动辅助单金刚石磨粒纳米磨削过程的分子动力学仿真，从原子层面探究振幅和频率对纳米 / 亚纳米级材料去除和亚表面晶格损伤的作用机制。研究结果表明：增加振幅或频率可在降低磨削力的同时，提高材料去除率，降低表面粗糙度和亚表面晶格损伤。随着振幅的增大，磨削力线性减小，去除体积线性增大，位错分布范围减小，材料去除行为由单一的塑性域去除逐渐向复合去除方式转变。当频率达到1 GHz 时，磨削力急剧下降。在超高频振动的影响下，工件局部出现高温，同时磨粒的冲击作用显著增强，导致去除体积大幅增加。此时，磨削表面呈现出均匀稳定的原子层状剥离现象，亚表面则近乎零损伤，无位错和非晶结构。研究结果可为硬脆半导体材料高效率、低损伤的超精密磨削加工工艺条件优化提供理论参考。
智能播种机器人结构设计与试验
摘要:针对当前黄河流域治沙绿化中地形复杂、人工种植效果差、大型设备能源结构不合理等问题，设计了一种集图像传输、远程控制和光伏发电系统等功能于一体的智能播种机器人。首先进行了播种机器人的总体方案设计；然后根据播种机器人的工作区域特点对关键零部件进行了计算和选型，利用Solidworks软件对各零件进行建模及装配，并应用Simulation软件对关键零部件进行了静应力分析和模态分析；最后对该播种机器人进行样机制作，播种试验结果表明装置的播种合格率达到86.08%。此播种机器人的推广可以降低劳动者的工作强度，对提高农业生产的智能化具有重要意义。
