芯塊陶瓷材料具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性差等特點(diǎn)。樹脂金剛石砂輪干磨加工芯塊陶瓷的磨削能幾乎轉(zhuǎn)化為磨削熱,使磨削區(qū)溫度急劇升高,對(duì)砂輪壽命、加工成本和質(zhì)量造成極大影響。因此對(duì)芯塊陶瓷干磨磨削熱的形成和分配機(jī)理、磨削區(qū)溫度場(chǎng)進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)際意義,也是完善芯塊陶瓷加工技術(shù)的關(guān)鍵。本文主要對(duì)樹脂金剛石砂輪磨削芯塊陶瓷材料的磨削熱進(jìn)行研究。在研究過(guò)程中基于分形理論確定砂輪的等效導(dǎo)熱系數(shù)和工件的熱分配系數(shù);開展芯塊陶瓷模擬件干磨削實(shí)驗(yàn);并對(duì)磨削區(qū)溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真。具體的研究工作包含以下幾個(gè)方面:（1）首先利用三維表面輪廓儀采集砂輪形貌信息,使用數(shù)字濾波法對(duì)獲取的砂輪形貌信息進(jìn)行處理,重構(gòu)出砂輪的地貌。接著采用盒維數(shù)法計(jì)算砂輪在不同磨削深度下的分形維數(shù),基于并聯(lián)導(dǎo)熱模型計(jì)算出砂輪在不同磨削深度下的等效導(dǎo)熱系數(shù)。最后采用M.C.Shaw的磨削區(qū)熱分配模型,結(jié)合砂輪的等效導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算出工件的熱分配系數(shù)。（2）開展芯塊陶瓷模擬件的干磨削工藝實(shí)驗(yàn),分別測(cè)量不同工件進(jìn)給速度v_w、不同磨削深度a_p下的磨削力和磨削溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著磨削深度的增加,工件表面的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源與研究意義
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 研究意義
    1.2 陶瓷磨削溫度的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磨削加工的熱源模型
        1.2.2 磨削加工的熱分配模型
        1.2.3 本課題熱分配模型的選取
    1.3 分形理論研究
        1.3.1 分形理論簡(jiǎn)介
        1.3.2 多孔材料導(dǎo)熱系數(shù)的分形研究
    1.4 ANSYS軟件瞬態(tài)熱分析功能簡(jiǎn)介
    1.5 本課題的主要工作內(nèi)容
第2章 砂輪有效導(dǎo)熱系數(shù)的分形研究
    2.1 分形維數(shù)的確定方法
        2.1.1 功率譜密度法
        2.1.2 半方差法
        2.1.3 相關(guān)函數(shù)法
        2.1.4 標(biāo)尺法
    2.2 砂輪分形維數(shù)的計(jì)算
        2.2.1 砂輪地貌的測(cè)量
        2.2.2 砂輪地貌的頻譜分析和數(shù)字濾波
        2.2.3 不同磨削深度處砂輪截面的分形維數(shù)計(jì)算方法
    2.3 砂輪等效導(dǎo)熱系數(shù)的分形研究
    2.4 工件熱分配系數(shù)的計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 陶瓷干磨削的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方案
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.1.2 砂輪和實(shí)驗(yàn)工件
        3.1.3 砂輪的修整
        3.1.4 磨削力和磨削溫度檢測(cè)
        3.1.5 實(shí)驗(yàn)方案
    3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        3.2.1 工件進(jìn)給速度v_w的影響
        3.2.2 磨削深度a_p的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 陶瓷干磨削的有限元熱仿真
    4.1 陶瓷干磨削的有限元仿真過(guò)程
        4.1.1 ANSYS有限元分析過(guò)程
        4.1.2 氧化鋯陶瓷磨削有限元仿真實(shí)例
    4.2 陶瓷干磨削溫度場(chǎng)仿真結(jié)果的影響因素分析
        4.2.1 工件進(jìn)給速度v_w對(duì)磨削溫度的影響
        4.2.2 磨削深度a_p對(duì)磨削溫度的影響
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比分析
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]工程陶瓷高速深磨磨削力模型的研究[J]. 謝桂芝,尚振濤,盛曉敏,吳耀,余劍武.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[2]基于分形理論的滾動(dòng)軸承故障診斷的研究[J]. 吳占軍.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2009(24)
[3]氮化硅陶瓷高效深磨溫度的研究[J]. 謝桂芝,黃含,徐西鵬,黃紅武.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]細(xì)粒度金剛石砂輪形貌測(cè)量與評(píng)價(jià)[J]. 霍鳳偉,郭東明,金洙吉,康仁科,趙福令.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(10)
[5]細(xì)粒度金剛石砂輪表面磨粒識(shí)別研究[J]. 霍鳳偉,金洙吉,康仁科,郭東明,楊春.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[6]工程陶瓷材料高效深磨的試驗(yàn)研究[J]. 謝桂芝,黃紅武,黃含,盛曉敏,宓海青,熊萬(wàn)里.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]利用分形方法確定聚氨脂泡沫塑料的有效導(dǎo)熱系數(shù)[J]. 施明恒,李小川,陳永平.  中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2006(05)
[8]部分穩(wěn)定氧化鋯PSZ高效深磨磨削力試驗(yàn)研究[J]. 易了,黃紅武,謝桂芝,盛曉敏,宓海青,熊萬(wàn)里.  精密制造與自動(dòng)化. 2006(01)
[9]分形理論及其在高分子科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 陳云,王洪艷.  高分子通報(bào). 2002(04)
[10]大切深磨削溫度場(chǎng)的理論解析[J]. 曾偉民,李亮斌,徐西鵬.  金剛石與磨料磨具工程. 2002(02)

博士論文
[1]工程陶瓷高速深磨機(jī)理及熱現(xiàn)象研究[D]. 謝桂芝.湖南大學(xué) 2009
[2]分形理論的若干應(yīng)用[D]. 鄒明清.華中科技大學(xué) 2007
[3]結(jié)構(gòu)陶瓷磨削機(jī)理與熱特性分析[D]. 沈劍云.天津大學(xué) 2004

碩士論文
[1]鋼軌材料快進(jìn)給干磨削機(jī)理研究[D]. 董冏.湖南大學(xué) 2016
[2]鋼軌材料銑削機(jī)理試驗(yàn)與仿真研究[D]. 杜成志.湖南大學(xué) 2016
[3]金剛石砂輪用白光干涉系統(tǒng)的自動(dòng)控制算法及實(shí)現(xiàn)[D]. 張遨.華僑大學(xué) 2014
[4]氮化硅陶瓷球面精密磨削損傷研究[D]. 李聲超.湖南大學(xué) 2012
[5]基于分形理論的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)植物纖維材料導(dǎo)熱系數(shù)研究[D]. 余妙春.福建農(nóng)林大學(xué) 2011
[6]金屬材料超高速磨削溫度場(chǎng)的有限元仿真[D]. 嚴(yán)勇.湖南大學(xué) 2009
[7]遙感圖像上水系的分形特征研究[D]. 楊剛斌.西南交通大學(xué) 2009
[8]工程陶瓷高效深磨溫度場(chǎng)有限元分析與仿真[D]. 何利民.湖南大學(xué) 2009
[9]濕磨溫度場(chǎng)的理論研究及有限元仿真[D]. 陳學(xué)文.天津大學(xué) 2007
[10]超高速磨削機(jī)理的研究[D]. 盧春強(qiáng).東華大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3676333