隨著科技的快速發(fā)展,陶瓷材料由于具有硬脆的難加工特性一直是機(jī)械加工的難點(diǎn)問題。對(duì)小直徑的深孔加工來(lái)說(shuō),生產(chǎn)效率低和加工后孔的表面質(zhì)量差限制了其在國(guó)防和航空航天領(lǐng)域的發(fā)展。超聲振動(dòng)磨削技術(shù)（Ultrasonic Vibration Grinding,UVG）是一種將傳統(tǒng)磨削加工與超聲振動(dòng)加工結(jié)合在一起的新方法,具有切削力小、切削溫度低等技術(shù)優(yōu)勢(shì),適于陶瓷等難加工材料的加工。開展微晶云母陶瓷深小孔的超聲振動(dòng)磨削去除及表面質(zhì)量的研究,對(duì)推動(dòng)該材料在航空航天國(guó)防領(lǐng)域中的發(fā)展和陶瓷材料深小孔加工的應(yīng)用,具有重要意義。微晶云母陶瓷獨(dú)特的機(jī)械物理力學(xué)性質(zhì)是影響其加工性能的關(guān)鍵因素。本文將研究微晶云母陶瓷的材料去除機(jī)制,動(dòng)靜態(tài)載荷對(duì)塑脆性去除轉(zhuǎn)換的臨界載荷和深度的影響,切削參數(shù)對(duì)刻劃力、表面形貌的影響;建立磨削力的數(shù)學(xué)模型和多元回歸模型,分析工藝參數(shù)對(duì)磨削力的影響規(guī)律和程度;最后對(duì)深小孔入孔表面圓度誤差進(jìn)行評(píng)定,對(duì)加工表面粗糙度信息進(jìn)行了提取,分析磨削參數(shù)對(duì)加工表面質(zhì)量的影響。本文首先采用楔形劃擦劃痕實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)比有無(wú)超聲振動(dòng)作用下實(shí)際加工過程中材料的去除情況和磨削力變化規(guī)律。利用有限元軟件LS-DY... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微晶云母陶瓷在航天零件上的應(yīng)用

- 3 -(c) 劃痕深度為 700nm1-2 激光共聚焦顯微鏡在不同劃痕深度下的照分布在工件的表面下，而表面上觀察到的紋，并從表面的劃痕溝槽邊緣擴(kuò)散開來(lái)。態(tài)材料去除模式是獲得微晶云母陶瓷優(yōu)良驗(yàn)來(lái)說(shuō)，如圖 1-3(a)~(d)所示，兩個(gè)劃痕之間距。在劃痕間距為 8μm，劃痕深度大于互作用；而劃痕間距小于 8μm 時(shí)劃痕之間材料在兩個(gè)劃痕之間剝落，故雙劃痕的去

(c) 劃痕間距為 5μm (d) 劃痕間距為 8μm圖 1-3 在不同間距下的雙劃痕照片，劃痕深度同為 500nm[17]1.2.2 超聲振動(dòng)磨削加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.2.1 超聲波加工技術(shù)的發(fā)展超聲波第一次用于機(jī)械加工中是在 1927 年 Wood 和 Loomis 提出的，他們將高頻的超聲波(大約 70 千赫)應(yīng)用到玻璃材料上，用磨削的方法研究玻璃基板上的材料去除。此外，在 1950 年，Balamuth 進(jìn)一步研究工具與砂礫混合和材料的碰撞去除。與此相關(guān)的專利由其本人在 1945 年首先申請(qǐng)獲得[18]。傳統(tǒng)超聲波加工，磨料顆粒以懸浮磨料的形式出現(xiàn)，在工作表面上發(fā)生撞擊，從而導(dǎo)致材料的去除，如圖 1-4 所示。2000 年國(guó)內(nèi)學(xué)者王軍[19]等人對(duì)熱壓 Si3N4展開了超聲磨削加工，提出超聲加工過程中，砂輪與工件在不接觸的時(shí)間段內(nèi)促進(jìn)了磨削液的進(jìn)入，從而排出切屑減少砂輪堵塞，降低了砂輪的修整時(shí)間，和普通磨削相比能顯著提高磨削用量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]旋轉(zhuǎn)超聲波磨削制孔的切削力建模與試驗(yàn)研究[D]. 秦娜.大連理工大學(xué) 2011
[2]基于小波分析的測(cè)量信號(hào)處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]工程陶瓷超聲輔助固著磨料高效研磨機(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 焦鋒.上海交通大學(xué) 2008
[4]旋轉(zhuǎn)超聲鉆削先進(jìn)陶瓷的基礎(chǔ)研究[D]. 曾偉民.華僑大學(xué) 2006

碩士論文
[1]超聲輔助單顆粒磨削力及去除機(jī)理研究[D]. 馬國(guó)峰.河南理工大學(xué) 2016
[2]氮化硅陶瓷超聲振動(dòng)磨削機(jī)理及表面質(zhì)量研究[D]. 周雪鋼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]工程陶瓷超聲磨削機(jī)理的研究[D]. 張松.東北大學(xué) 2009



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