作者单位
摘要
1 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所 浙江省机器人与智能制造装备技术;重点实验室,浙江宁波3520
2 宁波远景汽车零部件有限公司,浙江宁波31537
3 重庆长安汽车股份有限公司,重庆40002
为研究BK7玻璃孔加工过程中出口破损的形成机理,本文在对破损形貌进行显微观测的基础上,基于断裂力学理论,分析了工件加工面所受载荷随裂纹扩展过程的演变规律及其对出口破损形成过程的影响;采用光滑质点流体动力学法对出口破损的形成过程进行了数值模拟,研究了出口破损的形成机理。结果表明:出口破损可分为初始裂纹区及扩展裂纹区,挤压载荷和弯矩的耦合作用驱使初始裂纹沿圆周方向扩展,显著增加了裂纹的倾斜角度和破损宽度,导致破损表面产生大量散射状条纹;借助光滑质点流体动力学法实现了对出口破损形成及脱落过程的数值模拟,发现初始裂纹贯穿整个未穿透厚度,刀具的瞬时切削力减小了78%;并且随着裂纹间歇性地沿圆周方向扩展,刀具切削力呈现出剧烈的周期性波动特征。
超精密加工 BK7玻璃 孔钻削 出口破损 光滑质点流体动力学法 ultra-precision machining BK7 glass hole drilling exit-chipping smooth particle hydrodynamic method 
光学 精密工程
2021, 29(1): 110
作者单位
摘要
1 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所 浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室, 浙江 宁波 315201
2 中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
为了在线预测硬脆材料磨削加工引起的亚表面损伤深度, 本文利用概率统计法对磨粒高度进行分析, 建立了刀具切削力与亚表层裂纹扩展深度之间的理论关系模型。首先, 基于硬脆材料的压痕断裂力学理论, 分析了中位裂纹扩展长度与磨粒压痕深度之间的内在关联。随后, 对刀具端面边缘的磨粒数目进行了数理统计, 建立了刀具切削力与单个磨粒切削深度之间的理论关系。在此基础上, 提出了工件亚表层损伤深度的在线预测模型SSDmax=1.284×SSDmaxtheo-36.23, 并结合BK7玻璃的实际磨削实验验证了其正确性。通过对比实验结果与理论模型的预测结果发现, 该方法可以在线、准确地预测磨削加工引起的工件亚表层损伤深度。
亚表层损伤深度 中位裂纹 在线预测 概率统计 BK7玻璃 subsurface damage depth median crack online prediction probability and statistics BK7 glass 
光学 精密工程
2020, 28(1): 102

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