本文關(guān)鍵詞：工程陶瓷的超精密磨削機理與實驗研究，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，目前已在國防、航空航天、核能、機械、汽車及國民經(jīng)濟各高技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其加工理論及加工技術(shù)的研究無疑具有重要的理論和實用價值。 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，并對超精密技術(shù)的實現(xiàn)條件和發(fā)展概況作了較為全面的綜合評述。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)量和延性域磨削實驗研究四大部分，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程中微裂紋的產(chǎn)生機理及其影響因素，并根據(jù)位錯產(chǎn)生微裂紋機制，對磨削過程微裂紋的形成采用位錯塞積模型來描述，從能量平衡的角度，討論位錯裂紋的穩(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、在劃痕實驗和微細金剛石砂輪磨削實驗的基礎(chǔ)上，進行了加工表面幾何形貌和斷裂區(qū)比的觀察，探討了實現(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現(xiàn)工程陶瓷材料脆塑性轉(zhuǎn)換的重要條件；此外，無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)”在微細加工過程中具有重要作用。
【關(guān)鍵詞】：工程陶瓷 超精密磨削 加工機理 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：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)的進展10-18
• 1-3-1 超精密加工方法的進展10-12
• 1-3-2 超精密加工基礎(chǔ)技術(shù)的進展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題18
• §1-5 本課題的研究內(nèi)容18-20
• 第二章 超精密加工中單個磨粒切削實驗研究20-32
• §2-1 引言20
• §2-2 單顆粒金剛石磨粒劃痕實驗20
• §2-3 實驗結(jié)果分析20-23
• 2-3-1 劃痕形貌的分析20-21
• 2-3-2 磨削力的測試分析21-23
• §2-4 工程陶瓷延性域磨削的試驗研究23-27
• 2-4-1 實驗方案23-24
• 2-4-2 磨粒尺寸對材料去除機理轉(zhuǎn)變影響規(guī)律的研究24-26
• 2-4-3 磨削深度對材料去除機理轉(zhuǎn)變影響規(guī)律的研究26-27
• §2-5 磨削參數(shù)對延性域磨削影響規(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)于磨削溫度的實驗研究39
• §3-6 本章結(jié)論39-41
• 第四章 陶瓷磨削機理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50-51
• §5-4 脆性斷裂及裂紋的擴展51-52
• §5-5 工程材料去除機理分析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57-59
• 致謝59

【引證文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 佟富強;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

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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

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

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

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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驗研究[D];沈陽理工大學(xué);2008年

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

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

9 張煥民;基于虛擬現(xiàn)實的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理與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：390849