SiC碳化硅（Silicon Carbide）與K9光學(xué)玻璃（Optical Glass）等脆性材料具有高強度、高硬度、耐腐蝕等優(yōu)良的物理與力學(xué)特性,被廣泛應(yīng)用到航天、醫(yī)療和激光等領(lǐng)域。但在對脆性材料表面研磨過程中,工件表面會引入表面損傷（SR）和亞表面損傷(d_SSD),從而降低了工件表面/亞表面質(zhì)量。目前,國內(nèi)外硬脆材料砂帶高速研磨機理還不夠深入,因此,本文對砂帶高速研磨SiC碳化硅（Silicon Carbie）與K9光學(xué)玻璃（Optical Glass）表面損傷（SR）和亞表面損傷(d_SSD)的預(yù)測與分析進行研究。基于ABAQUS有限元建立二維單顆粒磨削損傷模型,研究磨削參數(shù)（磨削正壓力Fn、磨削速度Vs和磨粒頂角角度2θ）對磨削力以及表面/亞表面損傷的影響規(guī)律。建立基于尖銳磨粒和微小球形磨�？虅澋膩啽砻媪鸭y深度(d_SSD)與表面粗糙度（SR）間非線性關(guān)系的模型,分析材料去除和表面粗糙度對亞表面損傷的影響規(guī)律。本文研究結(jié)果表明:（1）基于ABAQUS有限元磨削損傷仿真模型,單顆粒磨削的初始階段,裂紋從磨粒的前方和下... 

【文章來源】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiC碳化硅與K9光學(xué)玻璃材料

運用Z.Liu等關(guān)于球頂圓錐磨粒劃擦受力的研究成果，如圖1.3（b）所示，推導(dǎo)了不同法向載荷下實測砂帶樣本劃擦?xí)r的切向力、摩擦系數(shù)、最大切入深度和接觸面積。最后，綜合考慮了磨粒切削成屑的臨界切入深度和臨界磨粒攻角建立了針對具體樣本砂帶的平面磨削材料去除量模型。KévinSerpin等[27]通過建立結(jié)構(gòu)化涂層砂帶結(jié)構(gòu)來研究表面光潔度、磨削物理機制和磨削性能之間的聯(lián)系，結(jié)果表明根據(jù)建立的磨粒結(jié)構(gòu)，在相同轉(zhuǎn)數(shù)的情況下，改變循環(huán)時間或轉(zhuǎn)速可獲得不同的表面粗糙度和砂帶磨損。（a）磨粒特征提取（b）磨粒劃擦受力[26]圖1.3A.Jourani等[25]的樣本砂帶劃擦過程分析

矯嬲箍?舜罅康難芯浚?⑷〉昧酥詼嗤黃菩猿曬???淥?學(xué)者的繼續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)，但是上述學(xué)者只把普通的砂帶磨削作為研究對象，在電鍍金剛石砂帶磨削性能方面的研究還沒看到，特別是針對電鍍金剛石砂帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計（基材、鍍層金屬、金剛石類型和粒度、磨粒出露高度、排屑間隙）、磨削工藝探索、各因素對砂帶磨損的影響等方面的研究。1.2.2高速砂帶磨削機理分析砂帶磨削機理要從微觀的單顆磨粒作用在工件表面切削過程逐步研究，由于砂帶磨削是靠眾多形狀各異的磨粒來完成，單顆磨粒可以比作尖銳的刀具類似金屬切削加工原圖1.4單顆磨粒的切削過程Fig.1.4Cuttingprocessofsingleabrasive理，刀具尖銳的角度近似單顆磨粒頂角角度通常被看作是砂帶磨粒大小的依據(jù)，一般磨粒作切削運動與刀具切削形式一樣都是大負前角對材料表面進行切削。如圖1.4單顆磨粒的切削過程所示，砂帶彈性單顆磨粒切削過程一般分為滑擦、耕犁、切削三個階段，工件表面材料去除過程通常被認為有彈性變形和塑性變形，當(dāng)磨粒剛接觸到工件表面做滑擦運動時，工件表面為彈性變形，當(dāng)隨著磨粒的磨削壓力進一步增大，磨粒在工件表面開始做耕犁和切削運動，此時工件表面出現(xiàn)塑性變形現(xiàn)象，產(chǎn)生磨�？虅潐汉叟c切削溝槽，工件表面開始破碎導(dǎo)致切屑離開表面，一次磨削過程完成。在實際磨削加工中由于被加工的材料屬性不同，磨粒切削過程中滑擦、耕犁與切削三者所占比例也不同。因


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