本文關(guān)鍵詞：瓷磚磨邊機(jī)超聲振動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瓷磚磨邊和倒角是陶瓷加工的重要組成環(huán)節(jié),直接影響著瓷磚四條邊和四個(gè)角的加工質(zhì)量。隨著工業(yè)的發(fā)展,瓷磚的磨邊方法及裝備也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步�，F(xiàn)有的加工方法分為干磨法和濕磨法,相對(duì)于干磨法而言濕磨法加工工序復(fù)雜,消耗成本高。干磨法則利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)砂輪對(duì)瓷磚進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磨削,這種工藝成熟穩(wěn)定,但也存在相應(yīng)的問題,例如效率低、磨損大、能耗高,且易造成硬脆工件的崩邊、崩角及鋸齒邊的缺陷。課題組創(chuàng)造性地將旋轉(zhuǎn)超聲應(yīng)用到瓷磚磨邊過程當(dāng)中,提出了一種瓷磚磨削的新工藝方法。通過該工藝可以降低磨削時(shí)的磨削力、磨削熱、提高瓷磚磨削的表面粗糙度并且可以減少崩邊。本文著重對(duì)瓷磚磨邊機(jī)的振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了理論研究和設(shè)計(jì)、并通過初步的超聲磨邊工藝實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證完成以下工作：首先根據(jù)加工特點(diǎn),確定超聲頻率、工具直徑等參數(shù),應(yīng)用一維縱振理論,對(duì)換能器、變幅桿和工具頭進(jìn)行了理論設(shè)計(jì),然后利用有限元分析軟件COMSOL Multiphysics對(duì)超聲振子進(jìn)行了模態(tài)分析。其次根據(jù)上述理論分析結(jié)果,進(jìn)行振子的設(shè)計(jì)與制造,分析了溫度、預(yù)緊力、載荷對(duì)諧振頻率、反諧振頻率、動(dòng)態(tài)電阻、品質(zhì)因數(shù)的影響規(guī)律,總結(jié)出規(guī)范的裝配流程,最后用多普勒激光測(cè)振儀測(cè)試裝配完成的振子的振幅,結(jié)果滿意。最后應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)法研究了在超聲磨削瓷磚過程中,探究進(jìn)給量、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速和超聲功率等因素對(duì)表面粗糙度的影響其影響程度依次為：主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給量進(jìn)給速度超聲功率。在本實(shí)驗(yàn)中,最合適的超聲磨削的工藝條件為：主軸轉(zhuǎn)速為1988r/min、進(jìn)給量為0.3mm、進(jìn)給速度為15mm/s、超聲電壓為100v,此數(shù)據(jù)可以為實(shí)際應(yīng)用和加工提供相應(yīng)參考。
【關(guān)鍵詞】：瓷磚磨削 旋轉(zhuǎn)超聲 超聲振子 振子性能測(cè)試 磨削表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.6;TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-24
• 1.1 引言13-14
• 1.2 本課題的研究背景14-18
• 1.2.1 瓷磚磨邊的發(fā)展14-15
• 1.2.2 超聲波加工的發(fā)展概況15-16
• 1.2.3 超聲波加工的原理16-17
• 1.2.4 超聲波加工的特點(diǎn)17
• 1.2.5 超聲波加工的用途17-18
• 1.3 旋轉(zhuǎn)超聲磨削國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-22
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本課題來源及主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 1.4.1 課題來源22
• 1.4.2 研究意義22
• 1.4.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 第二章 全波長(zhǎng)超聲振子的理論設(shè)計(jì)24-44
• 2.1 超聲振子簡(jiǎn)介及材料的選用24-27
• 2.1.1 換能器類型24-25
• 2.1.2 換能器材料的選用25-27
• 2.2 超聲換能器的設(shè)計(jì)27-32
• 2.2.1 壓電陶瓷外形尺寸的選擇27-28
• 2.2.2 壓電陶瓷片數(shù)的選擇28
• 2.2.3 超聲換能器設(shè)計(jì)的一維振動(dòng)理論28-30
• 2.2.4 換能器尺寸計(jì)算30-32
• 2.3 超聲變幅桿的設(shè)計(jì)32-40
• 2.3.1 變幅桿種類33-34
• 2.3.2 變幅桿材料的選用34-36
• 2.3.3 變幅桿的參數(shù)指標(biāo)36-37
• 2.3.4 階梯型變幅桿的設(shè)計(jì)理論37-39
• 2.3.5 階梯型變幅桿設(shè)計(jì)39-40
• 2.4 盤型工具頭的設(shè)計(jì)40-43
• 2.5 本章小結(jié)43-44
• 第三章 全波長(zhǎng)超聲振子的有限元分析44-55
• 3.1 有限元法與COMSOL Multiphysics介紹44-46
• 3.1.1 有限元法的概述44-45
• 3.1.2 COMSOL Multiphysics介紹45-46
• 3.2 模態(tài)分析46-53
• 3.2.1 建立有限元模型,設(shè)置材料特性47-48
• 3.2.2 定義接觸區(qū)域、定義網(wǎng)格48-49
• 3.2.3 施加載荷和邊界條件49-50
• 3.2.4 研究設(shè)定頻率選項(xiàng)50
• 3.2.5 自由狀態(tài)下的模態(tài)分析50-51
• 3.2.6 結(jié)果分析和評(píng)價(jià)51-52
• 3.2.7 約束狀態(tài)下的模態(tài)分析與自由狀態(tài)下的模態(tài)分析對(duì)比52-53
• 3.3 磨邊工具頭的有限元分析53-54
• 3.4 加裝工具頭后振子模態(tài)分析54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第四章 超聲振子的制作裝配及其特性研究55-73
• 4.1 超聲振子的制造與裝配55-61
• 4.1.1 超聲振子的制造55-56
• 4.1.2 超聲振子的裝配56-58
• 4.1.3 超聲振子的阻抗性能測(cè)試58-61
• 4.2 環(huán)境溫度對(duì)振子性能參數(shù)的影響61-63
• 4.3 螺栓預(yù)緊力對(duì)振子性能參數(shù)的影響63-67
• 4.3.1 螺栓預(yù)緊力矩的計(jì)算63-64
• 4.3.2 預(yù)緊力矩對(duì)振子性能參數(shù)的影響64-67
• 4.4 載荷對(duì)振子性能參數(shù)的影響67-69
• 4.5 超聲振子振幅測(cè)量69-72
• 4.5.1 振子振幅測(cè)量設(shè)備69-71
• 4.5.2 超聲振子振幅的測(cè)量71-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 第五章 超聲磨邊的實(shí)驗(yàn)研究73-82
• 5.1 瓷磚磨邊裝置的結(jié)構(gòu)組成73-75
• 5.1.1 陶瓷磨邊機(jī)電機(jī)選擇73-74
• 5.1.2 傳動(dòng)裝置74
• 5.1.3 夾具和機(jī)架74
• 5.1.4 超聲電源74-75
• 5.2 陶瓷磨邊加工工藝實(shí)驗(yàn)研究75-77
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器75
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)75-76
• 5.2.3 超聲磨削對(duì)表面粗糙度的測(cè)量76-77
• 5.3 不同參數(shù)對(duì)瓷磚表面粗糙度的影響77-81
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析77-79
• 5.3.2 正交實(shí)驗(yàn)研究79-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 結(jié)論與展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與申請(qǐng)專利87-89
• 致謝89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：485614