芯塊陶瓷材料具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性差等特點。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,對砂輪壽命、加工成本和質(zhì)量造成極大影響。因此對芯塊陶瓷干磨磨削熱的形成和分配機(jī)理、磨削區(qū)溫度場進(jìn)行研究具有重要的理論和實際意義,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驗;并對磨削區(qū)溫度場進(jìn)行數(shù)值仿真。具體的研究工作包含以下幾個方面:（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驗,分別測量不同工件進(jìn)給速度v_w、不同磨削深度a_p下的磨削力和磨削溫度。實驗結(jié)果表明,隨著磨削深度的增加,工件表面的... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
        1.1.1 課題來源
        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)的計算
        2.2.1 砂輪地貌的測量
        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)的計算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 陶瓷干磨削的實驗研究
    3.1 實驗設(shè)備和實驗方案
        3.1.1 實驗設(shè)備
        3.1.2 砂輪和實驗工件
        3.1.3 砂輪的修整
        3.1.4 磨削力和磨削溫度檢測
        3.1.5 實驗方案
    3.2 實驗數(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程
        4.1.1 ANSYS有限元分析過程
        4.1.2 氧化鋯陶瓷磨削有限元仿真實例
    4.2 陶瓷干磨削溫度場仿真結(jié)果的影響因素分析
        4.2.1 工件進(jìn)給速度v_w對磨削溫度的影響
        4.2.2 磨削深度a_p對磨削溫度的影響
        4.2.3 實驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的對比分析
    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
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博士論文
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[2]分形理論的若干應(yīng)用[D]. 鄒明清.華中科技大學(xué) 2007
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碩士論文
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[6]金屬材料超高速磨削溫度場的有限元仿真[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有限元分析與仿真[D]. 何利民.湖南大學(xué) 2009
[9]濕磨溫度場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：3676333