本文選題：磨料水射流 + 磨削　； 參考：《西華大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：工程陶瓷是一種特殊的先進(jìn)陶瓷材料,目前每年工程陶瓷材料的使用量占陶瓷材料總量的32%。工程陶瓷材料具有良好的物理和化學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天、電子電器、石油化工等領(lǐng)域。由于工程陶瓷材料的熱壓、燒結(jié)、真空擠壓等成型工藝,導(dǎo)致它與金屬相比可加工性較差,工程陶瓷零件的加工費(fèi)用通常占到零件成本的70%~90%。近年來,磨料水射流(Abrasive Water Jet,AWJ)技術(shù)飛速發(fā)展,它是純水射流的一種增強(qiáng)形式,具有加工溫度低、切口質(zhì)量好、精度高、噪聲小、對(duì)被加工材料無(wú)選擇性、加工方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、復(fù)合材料等傳統(tǒng)方法難加工材料的加工上。目前,較為成熟的AWJ加工工藝有切割、銑削、車削、拋光、鉆削等,AWJ的磨削加工拓展了其加工工藝,具有非常高的研究?jī)r(jià)值。本文采用AWJ方法對(duì)工程陶瓷進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)研究,論文通過結(jié)合傳統(tǒng)磨削加工過程和AWJ加工過程對(duì)AWJ磨削加工進(jìn)行了一系列的理論研究,研究得出AWJ磨削加工工程陶瓷材料的加工機(jī)理、磨削模型以及磨削過程中影響材料表面粗糙度的主要因素。本文采用單一變量法對(duì)射流系統(tǒng)壓力、噴嘴移動(dòng)速度、靶距、磨料流量、橫向進(jìn)給量以及磨料粒度這六個(gè)重要因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,射流系統(tǒng)壓力增加,材料表面粗糙度值增大;噴嘴移動(dòng)速度增加,材料表面粗糙度值緩慢減小;隨著靶距的增加,材料表面粗糙度值先減小后增大,在參數(shù)范圍內(nèi)存在一個(gè)最優(yōu)靶距;磨料流量增加,材料表面粗糙度值明顯減小;橫向進(jìn)給量增加,材料表面粗糙度值緩慢減小;200目碳化硅磨料磨削作用下的氧化鋁陶瓷表面粗糙度值小于同等條件下80目碳化硅磨料磨削的結(jié)果。論文針對(duì)影響磨削材料表面粗糙度的四個(gè)主要參數(shù)進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析。分析結(jié)果顯示,射流系統(tǒng)壓力對(duì)表面粗糙度的影響最大,其次是磨料流量、靶距,影響最小的是噴嘴移動(dòng)速度;在實(shí)驗(yàn)因素水平內(nèi),選用80MPa的射流系統(tǒng)壓力、20mm/s的噴嘴移動(dòng)速度、30mm的靶距、90.6g/min的磨料流量能得到最小的表面粗糙度。本文利用多元非線性回歸分析方法和Matlab工具,建立了AWJ磨削加工氧化鋁陶瓷的表面粗糙度值預(yù)測(cè)模型0650.00102.01301.00084.1158.317???R?VmSPa,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該模型的平均誤差僅為5.49%,證明這一模型具有較高的可靠性,有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Engineering ceramics is a special kind of advanced ceramic material. At present, the use of engineering ceramics, which accounts for 32%. engineering ceramics, has good physical and chemical properties. It is widely used in the automotive industry, aerospace, electronics, petrochemical and other fields. Because of the hot pressing and sintering of engineering ceramics, it is true. Air extrusion and other molding processes lead to poor machinability compared with metal. The processing cost of engineering ceramic parts usually accounts for the cost of part 70%~90%. in recent years. The abrasive water jet (Abrasive Water Jet, AWJ) technology has developed rapidly. It is an enhanced type of pure water jet, with low processing temperature, good notch quality, high precision and noise. Small, with the advantages of no selective material and convenient processing, it is widely used in the processing of hard alloy, glass, ceramic, composite and other traditional methods. At present, the more mature AWJ processing technology is cutting, milling, turning, polishing, drilling and so on. The grinding process of AWJ has expanded its processing technology and has very high research. In this paper, the AWJ method is used to study the grinding experiment of engineering ceramics. A series of theoretical studies on the grinding process of AWJ are carried out by combining the traditional grinding process and the AWJ process. The mechanism of the machining of the engineering ceramics by AWJ grinding, the grinding model and the rough surface roughness are obtained. In this paper, a single variable method is used to study the six important factors, the pressure of the jet system, the velocity of the nozzle, the distance of the target, the flow of the abrasive, the lateral feed and the particle size. The experimental results show that the pressure of the jet system increases, the surface roughness of the material increases, the velocity of the nozzle increases and the surface of the material is increased. The roughness of the material decreases slowly, with the increase of the target distance, the surface roughness of the material decreases first and then increases, and the surface roughness of the material decreases obviously, the surface roughness of the material decreases, the surface roughness of the material decreases slowly, and the surface roughness of the material decreases slowly, and the alumina ceramics under the action of 200 mesh SiC abrasive grinding will be reduced. The surface roughness of porcelain is less than the result of 80 mesh SiC grinding under the same condition. This paper designs the orthogonal experimental design for four main parameters affecting the surface roughness of the grinding material, and carries out the extreme analysis of the experimental results. The results show that the influence of the pressure on the surface roughness is the most, and the second is the abrasive flow. At the level of experimental factors, the jet velocity of 80MPa, the moving velocity of 20mm/s nozzle, the target distance of 30mm and the abrasive flow of 90.6g/min can get the minimum surface roughness. In this paper, the oxidation of AWJ grinding is established by multiple nonlinear regression analysis and Matlab tools. The prediction model of the surface roughness value of aluminum ceramics 0650.00102.01301.00084.1158.317??? R? VmSPa, and the average error of the model is only 5.49%, which proves that the model has high reliability and has certain practical significance.

【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ174.6

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本文編號(hào)：1815526