本文關(guān)鍵詞：工程陶瓷的超精密磨削機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 超精密磨削技術(shù)作為硬脆材料超精密加工最適宜方法之一，目前已在國(guó)防、航空航天、核能、機(jī)械、汽車及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各高技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其加工理論及加工技術(shù)的研究無(wú)疑具有重要的理論和實(shí)用價(jià)值。 本文共分六章，第一章介紹了研究超精密磨削加工技術(shù)的重要意義，并對(duì)超精密技術(shù)的實(shí)現(xiàn)條件和發(fā)展概況作了較為全面的綜合評(píng)述。第二章至第五章是本論文研究的主要內(nèi)容，即工程陶瓷超精密磨削機(jī)理(宏觀和微觀)、超精密加工的關(guān)鍵工藝裝備、超精密磨削的表面質(zhì)量和延性域磨削實(shí)驗(yàn)研究四大部分，最后一章是全文總結(jié)。本文主要的工作和創(chuàng)造性的成果有以下幾個(gè)方面： 1、以陶瓷材料壓痕斷裂力學(xué)、線性斷裂力學(xué)和微觀斷裂物理學(xué)為理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)的分析和討論了磨削加工過(guò)程中微裂紋的產(chǎn)生機(jī)理及其影響因素，并根據(jù)位錯(cuò)產(chǎn)生微裂紋機(jī)制，對(duì)磨削過(guò)程微裂紋的形成采用位錯(cuò)塞積模型來(lái)描述，從能量平衡的角度，討論位錯(cuò)裂紋的穩(wěn)定性與磨削應(yīng)力的關(guān)系，確定了材料脆性去除和塑性去除轉(zhuǎn)換的臨界條件，最終建立以此為基礎(chǔ)的工程陶瓷材料延性域去除模型。 2、解釋了微觀材料去除和表面形成機(jī)理，研究表明：晶格重構(gòu)原子與一部分非晶層原子堆積在磨粒的前上方，由于磨粒不斷前移最終形成磨屑而實(shí)現(xiàn)材料去除；由于磨粒不斷前移，處在磨粒前下方的非晶層原子在壓應(yīng)力的作用下與已加工表層斷裂的原子健結(jié)合重構(gòu)形成已加工表面變質(zhì)層，變質(zhì)層由內(nèi)外兩層組成，最外層是非晶層，內(nèi)層是晶體變形層。 3、在劃痕實(shí)驗(yàn)和微細(xì)金剛石砂輪磨削實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了加工表面幾何形貌和斷裂區(qū)比的觀察，探討了實(shí)現(xiàn)延性/脆性轉(zhuǎn)換的臨界條件和規(guī)律，，認(rèn)為磨削深度微量化將是實(shí)現(xiàn)工程陶瓷材料脆塑性轉(zhuǎn)換的重要條件；此外，無(wú)論是金剛石砂輪端面磨削還是往復(fù)式平面磨削，工程陶瓷超精密磨削的比磨削能將隨著磨削深度的增加而減少，比磨削能隨著材料去除率的增加而顯著減少，因此“尺寸效應(yīng)”在微細(xì)加工過(guò)程中具有重要作用。
【關(guān)鍵詞】：工程陶瓷 超精密磨削 加工機(jī)理 臨界條件 延性域磨削 表面質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TQ174
【目錄】：

• 第一章 緒論8-20
• §1-1 課題研究的意義~[1-5]8-9
• §1-2 工程陶瓷的發(fā)展與研究狀況9-10
• §1-3 超精密加工技術(shù)的進(jìn)展10-18
• 1-3-1 超精密加工方法的進(jìn)展10-12
• 1-3-2 超精密加工基礎(chǔ)技術(shù)的進(jìn)展12-15
• 1-3-3 硬脆材料加工理論的研究狀況15-18
• §1-4 材料加工中存在的主要問(wèn)題18
• §1-5 本課題的研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 超精密加工中單個(gè)磨粒切削實(shí)驗(yàn)研究20-32
• §2-1 引言20
• §2-2 單顆粒金剛石磨粒劃痕實(shí)驗(yàn)20
• §2-3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析20-23
• 2-3-1 劃痕形貌的分析20-21
• 2-3-2 磨削力的測(cè)試分析21-23
• §2-4 工程陶瓷延性域磨削的試驗(yàn)研究23-27
• 2-4-1 實(shí)驗(yàn)方案23-24
• 2-4-2 磨粒尺寸對(duì)材料去除機(jī)理轉(zhuǎn)變影響規(guī)律的研究24-26
• 2-4-3 磨削深度對(duì)材料去除機(jī)理轉(zhuǎn)變影響規(guī)律的研究26-27
• §2-5 磨削參數(shù)對(duì)延性域磨削影響規(guī)律的研究27-30
• §2-6 本章小結(jié)30-32
• 第三章 超精密磨削中磨削力和磨削溫度模型的研究32-41
• §3-1 引言32
• §3-2 磨削力數(shù)學(xué)模型的建立32-36
• §3-3 陶瓷的磨削力的特征36-37
• §3-4 磨削溫度數(shù)學(xué)模型的建立37-39
• §3-5 關(guān)于磨削溫度的實(shí)驗(yàn)研究39
• §3-6 本章結(jié)論39-41
• 第四章 陶瓷磨削機(jī)理41-48
• §4-1 引言41
• §4-2 壓痕斷裂力學(xué)41-45
• §4-3 切削模型近似45-47
• §4-4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 硬脆材料的延性域磨削48-56
• §5-1 引言48
• §5-2 陶瓷材料中晶相的塑性形變48-50
• §5-3 磨削熱下陶瓷玻璃相的粘性流動(dòng)50-51
• §5-4 脆性斷裂及裂紋的擴(kuò)展51-52
• §5-5 工程材料去除機(jī)理分析52-54
• §5-6 半延性域磨削分析54-55
• §5-7 本章小結(jié)55-56
• 第六章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 佟富強(qiáng);TN85金屬陶瓷球面偶件ELID超精密磨削技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳娟烈;旋轉(zhuǎn)超聲波加工機(jī)理的有限元分析[D];太原理工大學(xué);2011年

2 孟磊;碳化硅的線鋸切片技術(shù)與加工機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2011年

3 郝云霞;微細(xì)端面磨削機(jī)理的試驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2009年

4 余振中;采用冰凍磨具的硅片塑性模態(tài)加工機(jī)理及工藝研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

5 朱文博;工程陶瓷旋轉(zhuǎn)超聲鉆削效率的有限元分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

6 李紅;金剛石線鋸超聲復(fù)合鋸切硬脆材料的實(shí)驗(yàn)研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2008年

7 華錢鋒;基于半固著磨粒磨具加工的材料去除機(jī)理研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

8 聶時(shí)君;SiC陶瓷預(yù)應(yīng)力切削的離散元模擬和劃痕實(shí)驗(yàn)研究[D];湘潭大學(xué);2009年

9 張煥民;基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CBN砂輪超高速磨削仿真研究[D];東北大學(xué)　;2009年

10 賀東溥;金剛石線鋸切割SiC的加工質(zhì)量研究[D];山東大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：工程陶瓷的超精密磨削機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：390849