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金刚石与磨料磨具工程

金刚石与磨料磨具工程

2024年05期

《金刚石与磨料磨具工程》是由郑州磨料磨具磨削研究所有限公司主管、主办的我国金刚石与磨料磨具领域的综合性学术与技术类期刊，逢双月出版，国际连续出版号ISSN1006-852X, 国内连续出版号CN41-1243/TG, 国内邮发代号36-34。

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| 面向多晶金刚石的等离子体高效抛光技术

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摘要作为一种典型的难加工材料，多晶金刚石的抛光存在着材料去除率低、损伤引入较多、难以获得亚纳米级粗糙度等诸多问题。采用一种基于大气电感耦合等离子体的非接触式加工方法，在纯氩等离子体中引入氧气作为反应气，激发产生高活性氧自由基，并在多晶金刚石表面不同位点处发生差异化刻蚀，最终实现多晶金刚石的高效抛光。研究结果表明：随着含氧等离子体辐照的进行，多晶金刚石表面晶粒尖端位点被快速去除，晶粒间的高度差大幅
| 金刚石热损伤抑制技术研究现状

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摘要金刚石工具制备过程中的金刚石热损伤主要包括金刚石的石墨化、金刚石的破损开裂和金刚石的化学侵蚀等。针对金刚石热损伤问题，分别从金刚石表面镀覆、胎体材料性能调控和成型技术优化3个方面，介绍了目前金刚石热损伤的抑制技术，并对未来研究方向进行了展望，以期为高性能金刚石工具制备提供参考和指导。关键词金刚石；金刚石工具制备；热损伤；抑制技术中图分类号 TH16;TQ164;TG42;TG74;
| (Ti,Nb)Cx复合材料的制备与性能表征

| (Ti,Nb)Cx复合材料的制备与性能表征

摘要以TiC与过渡族金属Nb为原料，在机械合金化（mechanical alloying，MA）下制备多种非化学计量比的（Ti，Nb）Cx聚晶金刚石（polycrystalline diamond，PCD）刀具结合剂。通过X射线衍射仪对复合材料烧结体的物相组成等进行分析，再通过扫描电子显微镜对复合材料的断口形貌进行观察，并用维氏硬度计测量复合材料的硬度和断裂韧性。结果表明：在1 300～1 70
| 金属包覆FeCuNi粉末对金刚石工具胎体性能的影响

| 金属包覆FeCuNi粉末对金刚石工具胎体性能的影响

摘要为解决Co基金刚石工具成本高，Fe基金刚石工具烧结温度高、把持力弱、胎体易烧死等问题，通过化学法将Cu、Sn、Bi等金属分别包覆于FeCuNi合金粉末表面，制备成金属包覆FeCuNi合金粉末。结果表明：配方中添加金属包覆FeCuNi合金粉末后，三点抗弯强度提高近20%；金属包覆FeCuNi合金粉末烧结过程中，FeCuNi颗粒表面的Sn、Bi率先熔化，与Cu反应形成的Cu-Sn、Cu-Bi等液
| 基于CBAM-ResNet50的金刚石颗粒净度检测方法

| 基于CBAM-ResNet50的金刚石颗粒净度检测方法

摘要针对金刚石颗粒净度传统检测方法效率低、准确率差的问题，提出了一种基于迁移学习和改进Res-Net50的金刚石颗粒净度检测算法CBAM-ResNet50。该算法通过在ResNet50主干网络的每层中增加CBAM，以提升模型特征的提取能力；且在主干网络的Layer3和Layer4中融入FPN结构，对提取的特征进行部分特征聚合，来解决采样过程中小目标特征易丢失的问题；同时引入迁移学习方法，用交叉熵
| 脊形PDC齿的机械性能和破岩效果

| 脊形PDC齿的机械性能和破岩效果

摘要以地层特性为依据有针对性地选择PDC异形齿，可以降低其失效的概率并提高其机械钻速和进尺。为了综合对比脊形PDC齿的机械性能和破岩效果，对165斧形、135斧形、三刃3种脊形PDC齿的耐磨性能和抗冲击性能进行测试，随后选择花岗岩进行3个吃入深度的单齿切削试验和不同压力下的全尺寸钻头模拟钻进试验，并与普通圆形齿的结果进行对比。结果表明：3种脊形PDC齿的耐磨性能均优于圆形齿的；165斧形齿与三刃
| SiCp/Al复合材料纳米压痕/划痕下的脆塑性行为研究

| SiCp/Al复合材料纳米压痕/划痕下的脆塑性行为研究

摘要为探究SiCp/Al复合材料中两相材料相互作用引起的力学性能差异，研究微观尺度下法向载荷变化对SiCp/Al复合材料形变和去除的影响。采用纳米压痕实验，基于Oliver-Pharr法测得其硬度和弹性模量，并对其压痕表面进行观察，结合有限元仿真分析产生力学性能差异的原因；同时，根据纳米压痕实验所得力学参数进行变载荷纳米划痕仿真，并配合实验后划痕表面观察结果分析材料的形变和脆塑性行为。结果表明：
| 基于扇形同心环模型的蜗杆磨修整滚轮CVD匹配分析

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摘要齿轮作为重大装备的核心基础部件，其齿面精度最终靠磨齿工序保证。电镀蜗杆磨修整滚轮作为磨齿工序用蜗杆砂轮修整不可或缺的精密加工工具，间接决定了齿轮的加工质量以及制造成本。但电镀蜗杆磨修整滚轮的齿形呈三角形结构，其齿顶磨粒附着难度大、修整状况恶劣，且齿顶相比齿侧提前失效，造成滚轮提前报废。CVD齿顶增强技术作为当前修整滚轮制造的关键技术，可有效解决上述问题。借助扇形同心环模型，搭建电镀蜗杆磨修整
| 基于刃磨工艺的超硬刀具复合倒棱仿真与实验分析

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摘要为了改善圆弧刃倒棱聚晶金刚石（poly crystalline diamond，PCD）车刀加工有色金属的光亮程度，特在圆弧刃倒棱车刀基础上进行二次倒棱处理，使其形成复合倒棱结构。在CATIA软件中根据COBORN RG9磨床实际刃磨PCD倒棱刀具的工艺，建立圆柱形后刀面复合倒棱车刀三维模型，使用Deform V11.0软件进行PCD复合倒棱车刀的三维切削仿真分析，并根据仿真分析结果进行PC
| 砂轮表面的磨料球自组装叶序排布原理

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摘要为实现磨料球在砂轮基体表面有序化的自组装，提出一种叶序排布磨料球砂轮的自组装制造方法。从有界空间球体最密堆积结构原理与植物组织的柱面叶序结构理论出发，设计一种磨料球自组装砂轮的实验方法。首先对磨料球自组装过程进行仿真分析，然后探讨相关尺寸参数与自组装结构之间的关系，并经过计算得到不同尺寸参数下磨料球自组装结构。结果表明：通过自组装方法能实现磨料球在砂轮基体表面的叶序排布；当磨料球直径恒定时，
| 磨料流加工均匀性仿真物理模型的选用与简化方法

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摘要新能源汽车齿轮磨齿加工后的精密抛光对于改善其噪声、振动和声振粗糙度性能至关重要，磨料流加工是最适用于复杂齿面高效抛光的关键技术之一，而夹具设计是实现工艺目标（减小波纹度及粗糙度，同时尽量不破坏齿面精度）的关键。结合仿真方法设计磨料流加工夹具优势突出，但物理模型的选择与仿真结果的准确性和计算成本之间存在着矛盾。采用不同黏度介质、黏度模型和流动模型进行仿真试验，分析体现加工均匀性的流体压力分布、
| 低温微磨料气射流加工的硬脆材料耐冲蚀性能对比

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摘要低温微磨料气射流加工硬脆材料时，其变脆易被冲蚀去除。对碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、钇稳定氧化锆（YSZ）、99氧化铝（99 Al2O3）、石英玻璃5种硬脆材料进行低温微磨料气射流加工对比实验，探究加工压力、冲击加工角度及加工次数等工艺参数对5种硬脆材料的冲蚀去除率、低温冲蚀槽三维形貌及表面轮廓的影响，优选出低温下耐冲蚀性能良好的硬脆材料。结果表明：随着加工压力和加工次数增加，5种
| 单晶碳化硅电化学机械抛光液的组分设计与优化

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摘要单晶碳化硅具有高硬度和高化学惰性，化学机械抛光方法难以同时保证其加工效率和表面质量。电化学机械抛光具有较高的材料去除率，是加工碳化硅的一种有效方法。然而，目前针对碳化硅电化学机械抛光液的相关研究还较为缺乏。为此，首先通过单因素实验确定电化学机械抛光液中导电介质和磨粒种类，然后分析导电介质和磨粒浓度以及抛光液pH值对材料去除率和表面粗糙度的影响规律，最终确定抛光液的最佳参数。结果表明：在抛光液
| 渐开线磁极组研磨双面的相对角度试验

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摘要为解决钛合金TC4表面的凸起、划痕和微裂纹等缺陷问题，提出一种对立磁极组产生相对角度的双面磁粒研磨方式，从而提高其研磨效率。在双面旋转研磨试验的基础上，对磁性磨粒进行受力分析，通过渐开线排布磁石的设计，对比该磁极下磁感应强度的变化，进而分析对立磁极组产生相对角度的磁场梯度对表面质量的影响规律，最后进行表面粗糙度变化检测，以及对研磨前后的工件表面微观形貌检测。结果表明：采用渐开线排布磁石，覆盖

金刚石与磨料磨具工程

目录

| 面向多晶金刚石的等离子体高效抛光技术

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| 金刚石热损伤抑制技术研究现状

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| (Ti,Nb)Cx复合材料的制备与性能表征

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| 金属包覆FeCuNi粉末对金刚石工具胎体性能的影响

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| 基于CBAM-ResNet50的金刚石颗粒净度检测方法

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| 渐开线磁极组研磨双面的相对角度试验

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