在振动辅助微型削中对表面纹理的理论和实验研究
Bowen Song1, Dawei Zhang1, Xiubing Jing1
1Key Laboratory of Equipment Design and Manufacturing Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China.
Micromachines
|January 23, 2024
概括
这项研究引入了一种新的振动辅助微型削模型,以创建精确的3D表面纹理. 开发的模型准确地预测和实验验证了受控微尺度表面的制造.
科学领域:
- 制造业 工程 制造工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 微尺度表面纹理对于先进的工程应用至关重要.
- 振动辅助微型削为制造复杂的表面纹理提供了潜力.
- 现有的模型往往缺乏对关键过程参数的全面考虑.
研究的目的:
- 开发一种新的理论模型,用于预测振动辅助微型削中的3D表面纹理.
- 研究加工参数对表面形态学的影响.
- 通过实验验证拟议的建模方法.
主要方法:
- 数学建模包括工具边缘几何,最小未切割芯片厚度 (MUCT) 和材料弹性回收.
- 在不同的加工条件下模拟表面纹理形成.
- 开发和利用2度自由度 (2-DOF) 振动阶段用于微型炼实验.
- 使用微磨铜的实验验证.
主要成果:
- 该模型根据相差准确地预测了波型和鱼型表面纹理的形成.
- 模拟的表面纹理与实验生成的表面纹理有很好的一致性.
- 2-DOF振动阶段使得工程微尺度表面的受控制造成为可能.
- 使用开发的方法,证明了高效和灵活的纹理的可行性.
结论:
- 拟议的分析模型提供了一个准确的方法来理解振动辅助微磨表面的产生.
- 这项研究证实了振动辅助微型削用于制造受控制的3D微尺度表面纹理的能力.
- 这种技术为先进的表面工程提供了灵活和高效的解决方案.
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