磨粒流加工过程材料切除及表面粗糙度分析
磨粒流磨料规格
磨粒流磨料规格磨粒流磨料是一种常用于金属加工、玻璃制品和石材加工等行业的磨料工具。
它的规格对于磨削效果和加工质量有着重要的影响。
下面将介绍一些常见的磨粒流磨料规格及其特点。
首先是磨粒流磨料的粒度。
粒度是磨粒流磨料最基本的规格之一。
它通常以目数（mesh）来表示，数值越小表示磨粒粒度越细。
磨粒流磨料的粒度决定了其磨削效果和表面粗糙度。
较粗的磨粒可用于快速去除材料表面的划痕和缺陷，而较细的磨粒则适合于高精度加工和光亮抛光。
其次是磨粒流磨料的硬度。
硬度决定了磨粒的磨削能力和使用寿命。
磨粒流磨料通常采用各种不同硬度的磨粒，以适应不同材料的加工需求。
较硬的磨粒适用于加工硬度较高的材料，而较软的磨粒则适用于加工较软的材料，如塑料和橡胶。
再次是磨粒流磨料的形状。
磨粒流磨料的形状各不相同，常见的形状有球形、圆锥形、圆柱形等。
不同形状的磨粒适用于不同的加工需求。
球形磨粒适合于光亮抛光和较高表面精度的加工，而圆锥形磨粒则适用于去除材料表面的较深划痕和凹陷。
最后是磨粒流磨料的密度和尺寸。
磨粒流磨料的密度与其材料组成和制备工艺密切相关。
较高的密度意味着磨粒之间的间隙较小，磨削效果较好。
磨粒流磨料的尺寸也会影响其在磨削过程中的作用。
通常使用多种规格的磨粒组合，以达到更好的磨削效果。
总之，磨粒流磨料的规格对于磨削效果和加工质量至关重要。
在选择磨粒流磨料时，需要根据具体的加工需求和材料特性来确定适合的粒度、硬度、形状、密度和尺寸。
通过合理的选择和使用磨粒流磨料，可以提高加工效率，获得更好的加工质量。
磨粒流工艺
磨粒流工艺
磨粒流工艺是一种**高效且精密的抛光去毛刺技术**，适用于多种复杂形状的工件。
磨粒流工艺，也被称为流体抛光或挤压研磨抛光，主要应用于内孔、微细孔、不规则形状、球面曲面、齿轮等部位的抛光和去毛刺。
这种工艺的特点在于：
1. **工作原理**：磨粒流工艺通过半流体介质进行抛光去毛刺，利用挤压方法使磨料具有流动性，其中的颗粒不断对工件表面进行研磨，完成抛光和去毛刺加工。
2. **材料组成**：磨粒流磨膏由具有粘弹性、柔软性和切割性的半固态载体和一定量磨砂搅拌形成，不同的载体粘度、磨砂种类和粒度可以产生不同的效果。
3. **设备要素**：磨粒流机床为磨料的流动提供动力，冶具夹持工件后，以上下往复挤压方式使磨料流经加工件表面、交叉孔或端角依需求进行去毛边、抛光或倒角加工。
4. **技术优势**：磨粒流工艺具有同方向性加工特点，抛光痕迹和工件使用的方向一致，因此可以保持工件的表面质量。
它还能有效去除放电加工或激光光束加工后产生的脱层和残余应力。
总的来说，磨粒流工艺在航空、电子、计算机、模具制造等领域得到了广泛应用，特别是在精密机械零件的工艺性能要求不断完善的背景下，磨粒流工艺以其独特的优势满足了市场对小型化、高质量表面处理的需求。
磨削表面质量
磨削表面质量包括磨削表面的粗糙度和磨削表面的物理力学性 能两方面。
1.1 磨削表面的粗糙度
磨削表面的粗糙度是由磨粒磨削后在加工表面上形成残留廓形 和工艺系统振动所引起的波纹所决定的。
其一般形式为：
R
K R
f
r
vw v
b
fa B
c
1.2 磨削表面的物理力学性能
1.磨削表面烧伤 磨削钢材时，开始钢材表面呈正常的金属光泽，随后逐渐转为黄褐
色甚至成为紫黑色，这就是磨削表面的烧伤现象。 若工件表面颜色为淡黄色，则其磨削温度约为400～500 ℃，其烧
伤深度较浅；若工件表面颜色为紫色，则其磨削温度约为800 ～900 ℃， 其烧伤深度较深。
影响磨削表面烧伤的因素主要有以下几点：
（1）磨削用量。砂轮线速度v及径向进给量fr的影响较砂轮线速度v及径向 进给量fr的增大，烧伤逐渐严重。工件速度vw的影响较小，只有当vw极 小时，才会出现烧伤。
磨削过程中，当形成的残余拉应力超过工件材料的强度极限时，工 件表面就会出现裂纹。
磨削裂纹极浅，呈网状或垂直于磨削方向。有时不在其表层，而存 在于其表层之下。有时在研磨或使用过程中，由于去除了其表面极薄金 属层后，残余应力失去平衡，因而形成微小裂纹。这些微小裂纹，在交 变载荷作用下，会迅速扩展，以造成工件的破坏。
（2）接触长度。砂轮与工件的接触长度大，易堵塞砂轮而不易冷却， 容易出现烧伤。
磨削表面烧伤的实质是使工件产生了金相组织变化，会破坏工件表 层组织，严重时会产生裂纹，严重影响工件的耐磨性和使用寿命。因此， 必须避免磨削烧伤。
2.磨削表面的残余应力与磨削裂纹 磨削表面的残余应力是由于磨削过程中金属体积发生变化
等因素形成的。 其中由于磨削温度的不均匀将形成热应力，一般为拉应力； 由于金相组织的变化将形成相变应力，可能为拉应力或压
影响切削磨削加工表面粗糙度分析
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一、切削加工影响表面粗糙度的因素
1）工件材料的性质
加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。
加工塑性材料时，由刀具对金属的挤压产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。
工件材料韧性愈好，金属的塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。
2）刀具的几何形状
减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径，均可减小残留面积的高度。
刀具相对于工件作进给运动时，在加工表面留下了切削层残留面积，其形状时刀具几何形状的复映。
另一方面，适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效措施。
3）切削用量
二、磨削加工影响表面粗糙度的因素
正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样，磨削加工表面粗糙度的形成也时由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。
影响磨削表面粗糙的主要因素有：
1）磨削速度以及磨削径向进给量与光磨次数；
2）冷却润滑液。
3）工件圆周进给速度与轴向进给量；
4）砂轮的粒度、硬度、修整。
流体抛光技术研究-文献综述
流体抛光技术研究精密零件制造中的最终精加工是一种劳动强度大而不易控制的过程，它在全部制造成本中所占的比重有时可高达15%。
磨料流加工技术是一种能够保证精度、效率、经济的自动化光整加工方法，是解决精密零件最终精加工的一种有效方法[1]。
它是以一定的压力强迫含磨料的粘弹性物质（半流动状态的蠕变体或粘弹性体，称其为柔性磨料或粘弹性磨料）通过被加工表面，利用其中磨粒的刮削作用去除工件表面微观不平材料而达到对工件表面光整加工的目的。
磨料流加工是20世纪60 年代由美国两公司独立发展起来的，最初应用于航空、航天领域的复杂几何形状合金工件的去毛刺加工。
随着科学技术的飞跃发展，在宇航、导弹、电子、计算机等精密机械零件的工艺性能要求不断提高的情况下，以前用手工、机械、化学等方法对零件表面进行抛光、倒角、去毛刺均有其局限性，特别是对零件内小孔径、相互交叉的孔径及边棱进行抛光、倒角、去毛刺更是无能为力；而磨料流加工技术由于具有对零件隐蔽部位的孔、型腔研磨、抛光、倒圆角的作用，又有对外表面各种复杂型面研磨、抛光的能力，因而具有其它方法无法比拟的优越性。
目前，这项技术已应用在宇航和兵器工业，同时也扩展到了纺织、医疗、缝纫、精密齿轮、轴承、模具制造等其它机械行业。
近年来，Fletcher 等研究了磨料流加工中应用的高分子聚合物的热特性和流变性，认为介质的流变性对磨料流加工的成败具有重要的作用。
Davies 和Fletcher 研究了几种配料的流变性与其相应的加工参数之间的关系，结果表明黏度和磨料的比例都会影响温度和介质通过工件时的压力下降，在磨料流加工过程中温度是影响介质黏度的一个重要因素。
Williams 和Rajurkar 的研究表明，介质的黏度和挤压力主要决定着表面的粗糙度和材料去除率，表面粗糙度精度的改善主要发生在磨料介质的前几个挤压往复行程中，并提出了估算动态有效切削磨粒数目的方法和每个行程中磨粒磨损量的计算方法。
磨粒流抛光原理综述
原理：在磨粒流加工过程中，夹具配合工件形成加工通道，两个相对的磨料缸使磨料在这个通道中来回挤动。
磨料均匀而渐进地对通道表面或边角进行研磨，产生抛光、倒角作用。
机床、磨料和夹具是磨粒流加工的三个要素：挤压研磨机床：其作用是固定工件和夹具，控制挤出压力。
在一定的压力作用下，使磨料研磨被加工表面，得到去毛刺、倒角的效果。
机床压力范围从7~224kg/cm2；磨料：是由一种具有粘弹性、柔软性和切割性的半固态载体和一定量磨砂拌和而成。
不同载体的粘度、磨砂种类、磨粒大小，可以产生不同的效果。
常用磨料类型有：碳化硅、立方氮化硼、氧化铝和金钢砂。
砂粒尺寸在0.005~1.5mm。
高粘度磨料可用于对零件的壁面和大通道进行均匀研磨；低粘度磨料用于对零部件边角倒圆和小通道进行研磨；夹具：使零件定位，并引导磨料到达被加工部位，堵住不需要加工的部位。
要顺利完成零件的磨粒流加工，得到最佳加工效果，影响因素很多，除设备以外，还包括磨料的选择、挤压力的大小、循环次数、夹具的合理设计等。
优点：挤压研磨是对金属材料进行微量去除，对零件内腔交叉部位去毛刺并倒圆，达到精细加工的目的。
磨粒流加工具有精确性、稳定性和灵活性。
广泛用于汽车业和各种生产制造业。
它最根本的优点是：可以通达零件复杂而难以进入的部位；抛光表面均匀、完整；批量零件的加工效果重复一致。
这些加工特点使零件性能得到改善，寿命延长，同时减免繁杂的手工劳动，大大降低劳动强度。
如汽车进气管，手工抛光其内表面时，只能先切割开，抛光后再焊接起来。
而用磨粒流加工方法，不需要切割打开就可以完成内表面抛光。
除了作为一种抛光手段，磨粒流工艺还可以对一些表面形状公差、质量要求极其严格的零件进行微量磨削加工。
应用：磨料流加工适用于加工不同的零件和尺寸。
小至0.2mm的小孔或1.5mm直径的齿轮，大至50mm直径的花键通道，甚至1.2m的透平叶轮。
加工大型零件的机床可以装置回旋臂或输送轨道。
该工艺已广泛用于汽车零部件的精加工：进排气管、进气门、增压腔、喷油器、喷油嘴、气缸头、涡轮壳体和叶片、花键、齿轮、制动器等。
磨粒流工艺
磨粒流工艺磨粒流工艺是一种常见的表面处理工艺，它可以改善物体表面的质量和性能。
本文将从人类的视角出发，以生动的语言描述磨粒流工艺的原理、应用和优势。
让我们来了解一下磨粒流工艺的原理。
磨粒流工艺通过在研磨液中悬浮磨粒，并利用其对工件表面的冲击和研磨作用，从而达到改善表面质量和性能的目的。
在这个过程中，磨粒流工艺不仅可以去除工件表面的污垢和氧化层，还可以消除工件表面的毛刺和凹凸不平，提高工件的光洁度和平整度。
磨粒流工艺在许多领域都有广泛的应用。
例如，在航空航天领域，磨粒流工艺被用于去除发动机零件表面的氧化层和污垢，以提高零件的性能和寿命。
在汽车制造业中，磨粒流工艺可以用于平整汽车车身的焊接接头和切割边缘，从而提高汽车的外观质量和安全性能。
此外，磨粒流工艺还可以应用于金属零件的抛光和研磨，以改善其表面的光洁度和精度。
与传统的机械加工方法相比，磨粒流工艺具有许多优势。
首先，磨粒流工艺可以在不改变工件尺寸和形状的情况下，对工件表面进行研磨和改善。
其次，磨粒流工艺可以对复杂形状的工件进行处理，如内孔、曲面等，这是传统机械加工方法无法达到的。
此外，磨粒流工艺还可以实现对工件表面的局部处理，避免了对整个工件进行加工的不必要浪费。
最重要的是，磨粒流工艺可以提高工件的表面质量和性能，从而延长工件的使用寿命。
磨粒流工艺是一种重要的表面处理工艺，它可以改善物体表面的质量和性能。
通过在研磨液中悬浮磨粒，磨粒流工艺可以去除工件表面的污垢、毛刺和凹凸不平，提高工件的光洁度和平整度。
磨粒流工艺在航空航天、汽车制造和金属加工等领域都有广泛的应用，具有许多优势，如不改变工件尺寸和形状、适用于复杂形状的工件等。
通过使用磨粒流工艺，我们可以改善工件的表面质量和性能，提高工件的使用寿命。
磨粒有序化排布外圆砂轮磨削TC4的粗糙度实验研究
摘
要： 为了了解有序化砂轮磨削钛合金的表 面质量 ， 将叶序理论 引入到 Ｃ Ｂ Ｎ电镀砂轮磨粒的设计 当中来， 采用 紫外线
感光干膜作为掩膜感光层来实现在砂轮表 面磨粒的排布 ，利用光刻技术和复合 电镀工艺技术制造 出磨粒有序排布外 圆
砂轮 ， 并对钛合金 Ｔ Ｃ ４ 进行磨 削实验研究， 获得 了不同的进给速度及磨 削深度对磨粒叶序排布 ， 错位排 布， 无序排布砂轮
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金刚石磨粒纳米加工单晶碳化硅非连续表面机理研究
金刚石磨粒纳米加工单晶碳化硅非连续表面机理研究*王一凡， 唐文智， 何 艳， 高兴军， 凡 林， 宋淑媛（辽宁石油化工大学 机械工程学院, 辽宁 抚顺 113001）摘要 建立金刚石磨料纳米加工单晶碳化硅衬底的分子动力学模型，从矢量位移、切削力、晶体结构相变及缺陷等方面研究划痕对原子去除过程的影响以及划痕壁面的材料去除机理。
结果表明：划痕区域原子的去除方法主要是剪切和挤压。
划痕入口区壁面变形为弹性和塑性混合变形，划痕出口区壁面变形主要为塑性变形，增加纳米加工深度能够提高原子的去除量。
衬底表面存在的划痕使纳米加工过程中的切向和法向切削力均降低，最大差值分别为300和600 nN ，划痕区域原子的缺失是切向力下降的主要原因。
磨粒的剪切挤压作用使碳化硅原子的晶体结构发生了非晶转化，产生了大量不具有完整晶格的原子，并且衬底表层的原子与临近的原子成键，形成稳定的结构。
衬底温度受影响的区域主要集中在磨粒的下方，并向衬底的深处传递，在2、5和8 Å纳米加工深度下衬底温度之间的差值约为100 K 。
关键词 纳米加工；单晶碳化硅；非连续表面；位移矢量；切削力；相变中图分类号 TQ164;TG58;TG74;TH161 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2024)01-0092-09DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2023.0057收稿日期 2023-03-10 修回日期 2023-05-17碳化硅半导体材料具有良好的热稳定性和化学稳定性，优异的抗氧化性和耐腐蚀性，以及相对较好的抗高中子辐照性，成为恶劣环境下理想的衬底材料[1-3]。
然而，碳化硅的脆性和硬度特性使其难以加工，表面容易损伤。
目前，集成电路已进入多样性、精细化和微观结构的新发展模式，对衬底材料提出了更高的加工质量要求，其表面粗糙度需要达到纳米级乃至亚纳米级以下。
因此，碳化硅非连续表面的超精密纳米加工技术成为促进新一代纳米集成电路制造和信息技术持续发展的重要条件[4-5]。
磨削加工后的表面粗糙度机械制造
磨削加工后的表面粗糙度 - 机械制造1、磨削用量对表面粗糙度的影响1）砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，因而工件表面的粗糙度值就越小。
同时，砂轮速度越高，就有可能使表面金属塑性变形的传播速度大于切削速度，工件材料来不及变形，致使表层金属的塑性变形减小，磨削表面粗糙度值也将减小。
2）工件速度对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反，增大工件速度时，单位时间内通过被磨表面的磨粒数削减，表面粗糙度值将增加。
3）砂轮的纵向进给减小，工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，被磨表面的粗糙度值将减小。
4）磨削深度增大，表层塑性变形将随之增大，被磨表面粗糙度值也会增大。
图示出了接受砂轮磨削材料时，磨削用量对表面粗糙度的影响曲线。
图磨削用量对表面粗糙度的影响2、砂轮对表面粗糙度的影响1）砂轮粒度单纯从几何因素考虑，砂轮粒度越细，磨削的表面粗糙度值越小。
但磨粒太细时，砂轮易被磨屑堵塞，若导热状况不好，反而会在加工表面产生烧伤等现象，使表面粗糙度值增大。
因此，砂轮粒度常取为46～60号。
2）砂轮硬度砂轮太硬，磨粒不易脱落，磨钝了的磨粒不能准时被新磨粒替代，使表面粗糙度值增大。
砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会使表面粗糙度值增大。
常选用中软砂轮。
3）砂轮组织紧密组织中的磨粒比例大，气孔小，在成形磨削和精密磨削时，能获得较小的表面粗糙度值。
疏松组织的砂轮不易堵塞，适于磨削软金属、非金属软材料和热敏性材料（磁钢、不锈钢、耐热钢等），可获得较小的表面粗糙度值。
一般状况下，应选用中等组织的砂轮。
4）砂轮材料砂轮材料选择适当，可获得满足的表面粗糙度。
氧化物（刚玉）砂轮适用于磨削钢类零件；碳化物（碳化硅、碳化硼）砂轮适于磨削铸铁、硬质合金等材料；用高硬磨料（人造金刚石、立方氮化硼）砂轮磨削可获得很小的表面粗糙度值，但加工成本较高。
5）砂轮修整砂轮修整对表面粗糙度也有重要影响。
精细修整过的砂轮可有效减小被磨工件的表面粗糙度值。
基于Fluent的毛细管磨粒流加工三维数值模拟
0引言在军事、医学及民用领域，许多关键零部件存在着特殊的通道，如毛细管，其表面质量和直线度对装备的整体使用性能有着极其重大的影响。
目前，磨粒流加工可为其提供有效的解决方法，该工艺利用磨粒流与加工表面接触时的壁面效应，形成磨粒对表面的微切削实现表面光整加工，由于液体介质可形成良好的仿形接触，因此这种方法具有一定的优势[1]。
对于管道等结构中的复杂流体问题，可利用Fluent 软件求解，该软件提供了湍流方程，可模拟湍流的流动状态[2]。
1磨粒流加工机理磨粒流加工技术是以磨料介质在压力作用下流过工件所需加工的表面，进行内表面加工，以减少工件表面的波纹度和粗糙度，达到精密加工，能有效去除放电加工或激光加工后的脱层和先前工序加工后的残余应力[3]。
2流道内磨粒流湍流数学模型假设流道内固相均匀分布在液相中，固相颗粒与液相之间没有相对滑移速度。
由Launder 等[4]提出的标准k-ε模型是典型的两方程模型，也是较为广泛的湍流模型，为使流动符合湍流的物理定律，需要对正应力进行某种数学约束，即将湍动粘度计算式中的模型系数C p 作为变量处理，湍动能k 和耗散率ε由如下公式求得：式中，t ———时间；ρ———流体密度；（x 1，x 2，x 3）———张量坐标（与直角坐标系标记的对应关系为x 1=x ，x 2=y ，x 3=z ）；u i ———速度矢量在三个坐标轴方向的分量；G k ———平均速度梯度引起的湍动能的产生项；μt ———湍流粘性系数（湍流粘度）；μ———流体动力粘度；E ———应变率；v ———流体运动粘度；σk σε———湍流普朗特数，分别为1.0、1.2；C 1———模型系数；C 2———取1.9。
式中，模型经验系数A 0=4.0，A s 和U *的计算公式如下：式中，Ωij 为转动速率。
3仿真参数设置根据磨粒流加工特点，选择Mixture 多相流模型，采用标准k-ε湍流模型，设置入口边界条件、出口边界条件及壁面边界，考虑重力加速度的影响。
表面粗糙度及其影响因素
表面粗糙度及其影响因素一、切削加工中影响表面粗糙度的因素影响表面粗糙度的因素主要有几何因素和物理因素。
１．几何因素：式中 f ——进给量。
Kr ——主偏角。
Kr’——副偏角考虑刀尖圆弧角：式中 f ——进给量。
r ——刀尖圆弧半径。
如图11-8、9所示，用刀尖圆弧半径r＝0的车刀纵车外圆时，每完成一单位进给量f后，留在已加工表面上的残留面积，它的高度Rm ax即为理论粗糙度的轮廓最大高度Ry。
图11- 8 图11- 9图11- 10 加工后表面实际轮廓和理论轮廓切削加工后表面粗糙度的实际轮廓形状，一般都与纯几何因素所形成的理论轮廓有较大的差别，如图11-10。
这是由于切削加工中有塑性变形发生的缘故。
生产中，若使用的机床精度高和材料的切削加工性好，选用合理的刀具几何形状、切削用量和在刀具刃磨质量高、工艺系统刚性足够情况下，加工后表面实际粗糙度接近理论粗糙度，这样减小表面粗糙度数值、提高加工表面质量的措施，主要是减小残留面积的高度Ry。
２.物理因素多数情况下是在已加工表面的残留面积上叠加着一些不规则的金属生成物、粘附物或刻痕。
形成它们的原因有积屑瘤、鳞刺、振动、摩擦、切削刃不平整、切屑划伤等。
３.积屑瘤的影响积屑瘤的生成、长大和脱落将严重影响工件表面粗糙度。
同时，由于部分积屑瘤碎屑嵌在工件表面上，在工件表面上形成硬质点。
见图11-11。
图11- 11 图11- 12鳞刺的影响鳞刺的出现，使已加工表面更为粗糙不平。
鳞刺的形成分为：抹拭阶段：前一鳞刺已经形成，新鳞刺还未出现；而切屑沿着前刀面流出，切屑以刚切离的新鲜表面抹拭刀——屑摩擦面，将摩擦面上有润滑作用的吸附膜逐渐拭净，以致摩擦系数逐渐增大，并使刀具和切屑实际接触面积增大，为这两相摩擦材料的冷焊创造条件，如图11-12(a)。
影响磨床加工表面粗糙度的因素及改善措施
影响磨床加工表面粗糙度的因素及改善措施曙光磨床主要铸件使用高级耐磨铸件，并经退火处理及自然时效处理以确保不变形及耐磨，前后使用双“V”道轨，提高磨削时的稳定性及精确度。
那么我们在使用时加工表面粗糙的原因是什么呢？我们又该如何解决呢？下面我们就一起来看看吧！1、与磨削砂轮有关的因素主要是砂轮的粒度、硬度以及对砂轮的修整等。
砂轮的粒度越细，则砂轮单位面积上的磨粒数越多，磨削表面的刻痕越细，表面粗糙度值越小。
但粒度过细，砂轮易堵塞，使表面粗糙度值增大，同时还易产生波纹和引起烧伤。
砂轮的硬度是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。
砂轮太硬，磨粒磨损后还不能脱落，使工件表面受到强烈的摩擦和挤压，增加了塑性变形，表面粗糙度值增大，同时还容易引起烧伤；砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会增大表面粗糙度值，所以要选合适的砂轮硬度。
砂轮的修整质量与所用修整工具、修整砂轮的纵向进给量等有密切关系。
砂轮的修整是用石除去砂轮外层已钝化的磨粒，使磨粒切削刃锋利，降低磨削表面的表面粗糙度值。
另外，修整砂轮的纵向进给量越小，修出的砂轮上的切削微刃越多，等高性越好，从而获得较小的表面粗糙度值。
2、工件材质有关的因素包括材料的硬度、塑性、导热性等。
工件材料的硬度、塑性、导热性对表面粗糙度有显著影响。
铝、铜合金等软材料易堵塞砂轮，比较难磨。
塑性大、导热性差的耐热合金易使砂粒早期崩落，导致磨削表面粗糙度值增大。
3、加工条件有关的因素包括磨削用量、冷却条件及工艺系统的精度与抗振性等。
磨削用量有砂轮速度、工件速度、磨削深度和纵向进给量等。
提高砂轮速度，就可能使表层金属塑性变形的传播速度跟不上磨削速度，材料来不及变形，从而使磨削表面的表面粗糙度值降低示。
工件速度增加，塑性变形增加，表面粗糙度值增大。
磨削深度和纵向进给量越大，塑性变形越大，从而增大了表面粗糙度值。
砂轮磨削时温度高，热的作用占主导地位，因此切削液的作用十分重要。
采用切削液可以降低磨削区温度，减少烧伤，冲去落的砂粒和切屑，以免划伤工件，从而降低表面粗糙度值。
脆性材料磨削模式与表面粗糙度
粒的寿命，增加与工件面的摩擦抛光时间；是砂轮速度 提高，磨削区的温度升高，使材料有可能发生塑性变形， 促进砂轮对工件面的挤压摩擦作用；是砂轮速度提疏单 位时间内砂轮与工件
之间的接触次数增多，对工件面的摩擦抛光作用增强。2 砂轮进给量减少，面粗糙度值减小。2为在塑性磨削模系。 可以看出，在塑性磨削模式下，随着砂轮进给量3工件速 度面的粗糙度
加工面粗糙度足1为1721；磨粒尺寸为26如时，磨削模式 为塑性，加工面粗糙度札为52 3影响脆性材料面粗糙度的 因素脆性材料的磨削模式直接影响工件的面质量，面质 量包括
面粗糙度裂纹烧伤和残余应力等。而粗糙度是描脆生材 料农面质量的参数之，也是人们在磨削加工中普遍关注 的首要问。对同材料，面粗糙度受砂轮磨粒尺寸磨削用 量，光磨次数及磨削液
61济南市机械制造等行业2005年产业景气看跌曰前公布 的中国行业景气报告明，2005年景气看涨纺织服装业供 水供气业。景气看跌的大行业是机械制造业有色金属业 塑料制造业
汽车制造业橡胶制造业。景气持平的大行业是造纸印刷 业中药材中成药业食品，吩性洗微，也，胞，制造饮料， 1造知
fdweja 磨粉设备
值都随工作台速度的降低而降低。因工件速度减小，单 颗磨粒的未变形切屑厚度减小，所以磨削面粗糙度降低 16174磨削深度随着磨削深度的增大，磨削面的粗糙度值 变大，因为磨削
深度增大导致单颗磨粒的未变形切屑厚度增加。而文献 则得出与之不同的结论当磨削深度小于定数值时，随磨 削深度的增大，磨削面粗糖度值变大但当磨削深度大于 定数值时随磨肖1深度
13则认为，用磨削液时比不用磨削液时的加工面粗糙度 值增大，因为未加磨削液时，磨削温度高，有利于氧化 银砂轮对工件面的摩擦抛光作用。4结语综上所述，国内 外学者对脆性材料
某型机离心叶轮磨粒流抛光工艺试验研究
某型机离心叶轮磨粒流抛光工艺试验研究整体式离心叶轮结构复杂，流道窄小，采用传统抛光工艺对叶轮进行抛光的难度极大，效率低下。
文章针对某型机叶轮的抛光工序，依据磨粒流切削原理设计磨粒流试验方案，描述试验操作过程，分析试验结果，得出试验结论。
标签：离心叶轮；磨粒流；表面光度某型机整体式离心叶轮叶片沿圆周均布，带有型腔及端齿结构，流道窄小，采用传统手工抛光工艺对叶轮进行抛光时，力度及方向不易控制，对钳工操作技能要求较高，抛光难度大，效率低。
磨粒流工艺主要应用于精加工精密零件，可以进行表面抛光、去除毛刺、去除重铸层等[3][4]。
磨粒流加工中磨料的化学性质不活跃而且无腐蚀性，零件材料是通过磨削方式被去除，工件表面的切削力低，经过研磨以后，表面基本不会留有应力。
磨粒流去除材料非常干净，工件表面有瑕疵的地方，不會留下其他的杂质来填平，不同材质的工件可以使用同一磨料来加工，从一个工件上去除的材料，不会黏附或者镶嵌在其他的表面上。
利用磨粒流工艺此种优良特性，文章对叶轮磨粒流抛光工艺展开了试验研究。
1 磨粒流工艺试验方案某机型叶轮抛光拟采用磨粒流抛光工艺，为提高工艺稳定性，减少经济损失，需要在加工正式件前，利用磨粒流设备开展工艺试验，确定合理的磨料、工装、加工参数（温度、压力、循环次数等），并验证加工效果。
1.1 磨料的选择[1][2]常用的磨粒类型主要包括：碳化硅（Silicon Carbide）- S）、氧化铝（Aluminium Oxide）-（A）、碳化硼（Boron Carbide）-（B）、钻石粉（Diamond Powder）-（D），磨粒的尺寸范围从平均尺寸l 350μm到平均尺寸7μm，磨粒尺寸可参照美国商务部标准CS271-65，其中碳化硅磨粒坚硬、耐磨且经济，是最常用的磨粒。
磨粒大小影响抛光的表面光洁度和边缘半径生成的大小。
根据表面加工的要求和生成半径的大小来选择所使用磨粒的大小，在磨粒流加工中，通常根据流动磨料所经过的通道大小、开始和最后表面精度、去除材质数量及类型来选择磨粒，在本试验中，采用MF12/24S60/36S60/400S40。
磨粒的三维表面特征描述
磨粒的三维表面特征描述的报告，600字
三维表面特征描述的报告
磨粒（Abrasive particle）是由硬质物质的碎片组成的小型固体
物质，广泛应用于各种科学、工业、消费及加工过程中。
它们能够渗透金属表面、切割和去除不需要的表面材料，因而起到了很大的作用。
研究磨粒表面特征有助于揭示其工作原理，也帮助改善表面处理工艺。
磨粒表面有三种基本特征：颗粒度、硬度和表面强度。
颗粒度是指磨粒的尺寸大小，一般可以分为细、中、粗三类。
硬度指的是磨粒的硬度程度，一般可分为软、硬、很硬三类。
表面强度是指磨粒的耐磨性，一般可以分为低、中、高三类。
除此之外，磨粒表面还可以根据某些特殊结构进行分类，其中最常见的是微晶结构。
微晶结构是由微小的晶体组成的，一般玻璃、有机涂料、细腻的铝及其它材料都具备这种结构。
磨粒的表面还可以根据其表面质地来判断，一般有光滑、沉积、腐蚀及其它特殊质地被区分出来。
磨粒表面还可以根据其表面粗糙度来讨论，它的表面粗糙度反映了表面纹理的深浅，可以分为极粗、粗、中、细、极细五类。
以上便是磨粒表面的三维特征描述，它们涉及到磨粒的尺寸大小、硬度程度、表面强度、表面质地及表面粗糙度几个方面。
要想了解磨粒表面这些特征，必须使用专业的检测仪器进行测
试，以及进行专业的分析和比较，才能够更好地发掘其内涵，从而提高表面处理的效率和质量。
某型传动轴磨粒流光整技术研究
• 52 •内燃机与配件某型传动轴磨粒流光整技术研究许永强(南京机电液压工程研究中心，南京211106)摘要:介绍了磨粒流加工技术的基本原理和特点，以某型传动轴电火花加工后对内方孔用磨粒流加工的方式做试验，通过试加工前后内孔表面重铸层、尺寸、表面粗糙度、毛刺等各项数据指标分析，发现磨粒流加工方法能够显著改善电火花加工后内方孔的表面质量，为后续工艺和工装的改善及工艺参数的改进改善有着较好的指导和推广价值。
关键词：内方孔;磨粒流;表面质量;工艺参数0引言磨粒流加工技术，也称挤压珩磨加工技术，是由美国 在二十世纪八十年代逐渐运用且走向成熟的一项加工技术，它是通过往复的压力作用，使软性磨料介质流过零件被加工面而实现光整的加工技术。
作为有效的光整技术， 磨粒流加工已经广泛应用于电子、航空、航天、模具、汽车 等行业中关键零件的抛光、去毛刺、倒圆等[1]。
1磨粒流加工的原理1.1磨粒流加工的原理磨粒流加工时，被加工工件与夹具夹持在上、下料室之间，弹性流体磨料如同工件一样被密封在密闭空间中。
开始时，磨料填充在上部磨料室，在压力的作用下，上料室 活塞挤压磨料到达下料室，当上料室活塞到达底部后，下 料室活塞就开始向上挤压磨料，当下料室活塞到达顶部 时，即为一个循环。
磨料经过的通道表面就是工件要加工 的表面。
如图1所示，由于这一加工过程类似于珩磨，因此 磨粒流加工又称为挤压珩磨。
1.黏性磨料;2.工件;3.下部磨料室;4.上部磨料室;5.夹具;6.活塞.图1磨粒流加工原理图1.2磨粒流加工技术的工艺特点：① 加工效率。
通常，磨料流一个加工循环需要几分钟，最多数十分钟即可完成，与钳工去毛刺作业相比，加工时间可大大减少，且可实现自动化加工，材料去除量一般为0.005耀0.1mm 。
同时，由于磨料的可流动性，对于工件中的多孔道或边可一次性同时加工，对于尺寸较小的零件，可 同时多件加工，效率可大大提高。
② 适用范围。
粘性磨料是一种具有可流动性的物体， 具有弹性，又有可塑性，所以它的适用范围相当广泛，能够 解决传统钳工不能解决的问题。
切削加工表面粗糙度的成因及解决对策
副偏 角 ｋ ，并增 加 刀尖 圆 弧半 径 ，都能 够 降低 残 留面 积 高 度 ，并减 小表 面 粗糙 度 。
在 实 际切 削加 工过 程 中 ，表 面 粗 糙 度 一 般 比残 留
面 积 高度 要 大 ，所 以在 脆 性材 料 切 削或 者是 塑性 材 料 高 速 切 削 过程 中 ，其 加 工表 面粗 糙 度才 和残 留面积 高 度相
科学理论探索
切 削加工表 面粗糙 度 的成 因及解 决对策
杨 浪 荆楚 理工 学 院 ，湖北 荆 门 ４４８０００
摘 要 在 切 削加 工零 件 中 ，其 表 面会 出现粗 糙 的 问题 。 实 际 中造成 加 工表 面粗 糙度 的原 因有 很 多 ，需要 深 入探 讨其 成 因 ，找 到解 决对 策 本 文通 过 分析 切 削加 工表 面粗糙 度 的成 因 ，提 出了行 之有 效 的解 决对 策 ，旨在 提 升零 件
１）切 削 速度 。切 削表 面 粗 糙度 也 受 到 切 削速 度 １， 的影 响 ，比如在 普 通碳 钢 等塑 性材 料 加 工 中 ，因为 切 削 速度 很 低 会 出现鳞 刺 ，若是 速 度 较慢 ，会 引起 积 屑 瘤 ， 提升表面粗糙度 ，只有将切削速度提升到一定程度 ，可 以解 决 表面 粗糙 度 问题 。切 削加 工脆 性材 料 的 时候 ，一 般情 况 下不 容 易 出现鳞 刺 、积 屑瘤 ，无 论切 削速 度 快慢 与 否 ，都可 以保 证表 面粗 糙 度符 合要 求 。因此 ，提 高 切 削速 度 ，不仅 能够提 升 生产 率 ，还 能够 降低 其 表 面粗 糙度 。在 改 善切 削加工 工 艺水 平 中 ，应将 切 削速 度 作为 重 点 内容 ，要 开发 新 刀具 材料 ，优 化 刀 具机 构 ，能 够有 效提 升切 削 的速 度 。
磨粒流加工技术研究
磨粒流加工技术研究作者：罗隽来源：《中国科技博览》2019年第10期[摘要]针对壳体及类似零件相贯孔去毛刺、抛光、倒圆、提高表面质量难的问题，研究磨粒流加工技术。
重点从磨粒流加工原理、流动通道的设计、夹具设计、磨粒流加工及流程、清洗方法、检测方法等方面进行分析研究，阐述磨粒流加工技术及推广应用。
[关键词]壳体磨粒流磨料中图分类号：TP931 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0029-011引言随着高科技的发展，在航空、航天、船舶、汽车发动机等领域，壳体及类似零件的加工越来越多，结构复杂，孔系多，产生的毛刺靠手工去除，工作量大，大部分较深的小孔相贯处毛刺采用普通工具去除，毛刺去除不干净，而且小孔的表面质量无法提高，给产品的正常工作带来很大的质量隐患。
针对这些问题，以壳体为例，研究磨粒流加工技术，解决无法去除深小孔毛刺和提高零件表面质量难的问题，积累了一些经验，也形成了一些观点，现在此作一些简要阐述。
2磨粒流加工特点及范围2.1磨粒流加工特点磨粒流加工是一种较新的表面光整加工方法，可用来提高表面质量，去毛刺，抛光，倒圆角，还可用来去除电火花、激光加工后的变质层。
磨粒流加工可取代手工去毛刺、抛光，倒圆角，可大幅度减轻劳动强度，提高生产效率，缩短生产周期，并可保证产品加工的一致性。
对壳体而言，主要作用是能彻底去除壳体孔系深小孔毛刺，提高孔内表面质量。
2.2磨粒流加工范围磨粒流加工，不仅能加工几乎所有的金属材料，并可对玻璃、陶瓷等硬脆性材料进行加工。
还可以同时加工一个或多个工件的单一或多个表面，能够高效、经济地加工传统方法难以加工的几何形状复杂的表面，如齿轮、汽车发动机叶轮、喷嘴、窄缝、交叉孔道、异形曲面、液压部件、各种模具等去毛刺和抛光，因此，它的适用范围很广。
孔的性质可以是通孔、交叉相贯深小孔、盲孔等。
3磨粒流加工技术分析3.1磨粒流加工原理分析磨粒流加工的三要素为磨粒流加工机床、流体磨料和夹具。
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摘要 磨粒流挤磨ｎ ｒ－是一种 以不改变零件材料物理特性为前提 ，以获得极限的表 面粗糙度 和表面完整性为 目标的新型、高效 、精密加工方法 ，对于该方法ｎ－Ｙ－－效率及加工质量的评价 尚无 很好的理论依据 。针对孔的磨粒流挤磨ｎ－Ｙ－进行研 究，建立了ｎ－Ｙ－过程材料的切除模型和表面粗 糙度分析模型 ，并与文献 中的试验数据进行对比，发现二者在趋势上很相符。论文为磨粒流挤磨 加 工的评 价方 法提供 了一 定的理 论依 据。
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａ ｎ ０３００５ １，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄａｔｏｎｇ ０３７０３６，Ｃｈｉｎａ）
关键词 ：磨粒流Ｊｊ￣－ｒｉｓ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｍｏｖａｌ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｎ Ａｂｒａｓｉｖｅ Ｆｌｏｗ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ
Ｄｏｎｇ Ｊｉａｇｕａｎｇ’，Ｚｈａｎｇ Ｂｉｎ’，Ｙｉｎ Ｇｕｏｈｕａ２，Ｇｕｏ Ｊｕｓｈｏｕ
来 稿 日期 ：２０１５－０８—２５ 作者简介 ：董家广（１９９０一），男，硕士研究生 ，主要研究方向为发动机设计与制造技 术。
艺参 数 优选 的方 法 。 磨粒流加工 技术虽然经过 了数十 年的研究发
展 ，但相关理论仍不成熟 ，加工工艺参数的获取对 于实验的依赖性还很强 ，磨粒流加工工艺参数的优 化依然 困难 ，并且依据不足。鉴于此 ，本文试 图通 过建 立 合适 的数 学模 型 ，分析 磨粒 流加 工过 程 中材 料 的切 除机 理 和表 面粗糙 度 的改善 情况 ，为磨 粒 流 加工的表面质量好坏及工艺参数的选择提供一定 的 理 论依 据 。 ２ 磨粒流加工机理
ｅｘｔｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｂｒａｓｉｖｅ ｆｌｏｗ ｍ ａｃｈｉｎｉｎｇ，ｍａｔｅｒｉａｌ ｒｅｍ ｏｖａｌ，ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ
１ 引言 磨 粒 流加工技 术是 一种 用于 去毛 刺 、倒 角 、抛
光，对再铸层进行切除的非传统 、高效 、精密加工 方法 。该加工方法最先应用于航空零件 的精密加 工，由于其加工效率及加工质量的优越性 ，得到了 广泛的关注 ，并成功应用于纺织机械加工 、模具制 造 、汽车零配件加工、齿轮加工等行业『１Ｊ，并取得了满 意的加工效果 ，创造了很好的效益 。近些年 ，学者们 对磨粒流挤磨加工方法的研究方兴未艾 ，Ｊ．Ｋｅｎｄａ
等人对磨粒流加工方法进行了研究 ，将其运用于塑 料 齿 轮 的加 工 ，并 通 过 试 验 获 得 了工 艺 参 数 ［２１。 Ｒｏｂｅｒｔ Ｅ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ等学者使用磨粒流加工方法对异 型管道等进行 了加工 ，通过大量的试验验证了该加 工方法的优越性 ，并优选 了工艺参数【３１。太原理工 研究团队对磨粒流加工 的理论进行 了系统的研究 ， 该团队配制流体磨料和机床用于多种零件 的挤磨加 工 ，具有优 良的特性 ；Ｖ．Ｋ．Ｊａｉｎ等学者介绍 了 磨料辅助精密加工方法 的研究进展和磨粒流加工工
进 行 磨粒 流加 工 时 ，工 件通 过夹 具 固定 在上 下 两个磨 料 缸之 间 ，具有 流动 性 的黏 弹性 流体 磨料 在 一 定的压力挤压作用下，以一定流速被迫往复地流 过油道孑Ｌ壁面，壁面在磨粒 的微量切削作用下而被 抛光 ，在抛光过程 中产生的金属屑则包容在载体 中 排走 ，如 图 １所示 。该方法可以加工传统方法难以 加工 到 的复 杂 的结 构性 表 面 ，可 以同时对 多个 零 件 或表面进行加工 ，加工的表面完整性好 ，加工效率 高 ，并 且该 加工 方法 对材 料 的适应 性很 强 ，可 以加 工金属 、陶瓷 、塑料等材料ｌ１ｌ 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｒａｓｉｖｅ ｆ ｌｏｗ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ（Ａ ＦＭ）ｉｓ ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ
ｅｆｆ ｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｉｍｓ ａｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｗｉｔ ｈ ｇｒｅａｔ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ａ ｎ ｄ ｉｎｔｅｇ ｒｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｂａ ｓ ｉｓ ｏｆ ｌｉｔｔ ｌｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａ １．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｓｔｒｆｉｃｉｅｎｔ ｔ ｈｅｏｒｅｔｉｃａ ｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔ ｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａ ｎ ｄ ｑｕａ ｌｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｄｅａ ｌｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａ ｌ ａ ｎ ａ ｌｙｓｉｓ ａｂｒａｓｉｖｅ ｆｌｏｗ ｏｆ ｈｏｌｅｓ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｍｅｃｈａ ｎ ｉｓｍ，Ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａ ｎ ａ ｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａ ｌ ｒｅｍｏｖａ ｌ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ａ ｂ ｒａ ｓｉｖｅ ｆ ｌｏｗ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ａｒｅ ｍａｄｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａ ｌ ｄａｔｕｍ ａ ｎ ｄ ｅｘｐ ｅ ｒ ｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｖａｉｌａ ｂ ｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔ ｈｅｙ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔ ｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ ｗｅｌ１．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａ ｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ＡＦＭ ｔｏ ｓｏｍｅ
柴油机 设计 与 制造 Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆＤｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－０６１４．２０１６．Ｏ１．０１２
２０１６年第 １期 第 ２２卷（总第 １５４期）
磨粒 流加工过程材料切除及表 面粗糙度分析
董家 广 ，张斌 ，，尹 国华 ２，郭 巨寿 ２ （１．中北大学机械与动力工程 学院，太原 ０３００５１；２．北方通用动力集团有限公 司，大同 ０３７０３６）