工程陶瓷材料以其耐磨、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、高強(qiáng)度、高硬度等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在航空航天、國(guó)防軍工和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等重要領(lǐng)域。目前在工程陶瓷的加工方法中,當(dāng)屬用砂輪進(jìn)行磨削最為成熟,且被廣泛推廣。砂輪表面上的磨粒數(shù)量眾多,磨粒切削刃形狀和大小各異,磨粒位置分布隨機(jī)及磨削工藝參數(shù)等多種因素相互影響,使得研究磨削加工材料去除機(jī)理非常困難。磨削加工是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程,其磨削機(jī)理研究主要基于理論與實(shí)驗(yàn),相關(guān)物理量和現(xiàn)象檢測(cè)存在困難。因此,為深入研究工程陶瓷精密磨削材料去除機(jī)理,需要對(duì)磨削加工進(jìn)行有限元仿真。本文以氧化鋯陶瓷精密磨削加工為研究對(duì)象,針對(duì)砂輪表面形貌特征提出砂輪表面形貌評(píng)價(jià)的新指標(biāo)。在對(duì)砂輪表面形貌檢測(cè)與評(píng)價(jià),磨粒形狀定義的基礎(chǔ)上,對(duì)砂輪表面形貌進(jìn)行建模,并把砂輪形貌評(píng)價(jià)新指標(biāo)引入到了砂輪形貌建模中,使模型更接近實(shí)際。建立磨削有限元模型,進(jìn)行氧化鋯陶瓷磨削有限元仿真分析,分析氧化鋯陶瓷磨削的材料去除機(jī)理。開展氧化鋯陶瓷精密磨削實(shí)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證仿真的正確性;進(jìn)一步揭示氧化鋯陶瓷的材料去除機(jī)理,為合理選擇磨削加工參數(shù),提高氧化鋯陶瓷加工質(zhì)量提供依據(jù),具體研究工作內(nèi)容包括:1)定...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 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
    1.2 研究背景及意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 砂輪表面形貌檢測(cè)
        1.3.2 砂輪表面形貌評(píng)價(jià)
        1.3.3 砂輪表面形貌建模
        1.3.4 陶瓷磨削材料去除機(jī)理
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 砂輪表面形貌評(píng)價(jià)的新指標(biāo)
    2.1 砂輪表面形貌評(píng)價(jià)新指標(biāo)的提出
        2.1.1 理論磨粒出刃面積率
        2.1.2 磨粒出刃度
        2.1.3 磨粒出刃面積分散度
    2.2 修整對(duì)砂輪表面形貌特征的影響
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        2.2.2 修整深度對(duì)β_d和δ_s的影響
        2.2.3 修整速比對(duì)β_d和δ_s的影響
    2.3 不同表面形貌特征砂輪的磨削性能
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)條件
        2.3.2 結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 砂輪表面形貌檢測(cè)與建模
    3.1 砂輪表面形貌檢測(cè)與評(píng)價(jià)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)條件
        3.1.2 砂輪表面形貌檢測(cè)與評(píng)價(jià)
    3.2 砂輪表面形貌三維建模
        3.2.1 磨粒定義
        3.2.2 建立整體砂輪模型
        3.2.3 磨粒出刃度與磨粒出刃面積分散度的評(píng)價(jià)與調(diào)整
    3.3 模型驗(yàn)證
        3.3.1 磨粒分布參數(shù)驗(yàn)證
        3.3.2 磨粒出刃高度驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 氧化鋯陶瓷磨削材料去除機(jī)理仿真
    4.1 砂輪磨削加工仿真有限元模型
        4.1.1 氧化鋯陶瓷材料本構(gòu)模型
        4.1.2 金剛石砂輪磨削仿真實(shí)體單元
        4.1.3 有限元模型
    4.2 氧化鋯陶瓷磨削仿真
        4.2.1 氧化鋯陶瓷磨削仿真結(jié)果
        4.2.2 氧化鋯陶瓷磨削仿真結(jié)果分析
    4.3 臨界磨削力
    4.4 本章小結(jié)
第5章 氧化鋯陶瓷磨削材料去除機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.1.1 加工實(shí)驗(yàn)裝置
        5.1.2 磨削實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置
        5.1.3 磨削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    5.2 氧化鋯陶瓷磨削響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 工件表面形貌分析
        5.2.2 工件表面破碎率計(jì)算
        5.2.3 損傷深度檢測(cè)
    5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 臨界磨削力模型
        5.4.1 氧化鋯陶瓷材料去除臨界磨削條件模型
        5.4.2 模型應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A：攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
致謝



本文編號(hào)：3805023