本文關(guān)鍵詞：金剛石薄壁鉆頭鉆磨氮化硅陶瓷的試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 氮化硅陶瓷 釬焊金剛石薄壁鉆 加工效率 去除機(jī)理 磨損

【摘要】：石油、化工、航空航天、核能發(fā)電等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕等復(fù)雜工況日益增多,從而對(duì)球閥的性能提出了更嚴(yán)格的要求。陶瓷球閥材料因具有硬度高、抗腐蝕性好、耐高溫等優(yōu)越性能,能夠滿足以上復(fù)雜工況要求而得到廣泛應(yīng)用。但陶瓷球閥由于材料自身的高硬度、高強(qiáng)度等特點(diǎn),加工非常困難,尤其是孔的加工,使得其應(yīng)用與推廣受到非常大的限制。故本文選用氮化硅陶瓷為工件材料,采用釬焊金剛石薄壁鉆進(jìn)行了鉆磨試驗(yàn)研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：首先,針對(duì)恒壓進(jìn)給試驗(yàn)條件,專門設(shè)計(jì)并制造了氣動(dòng)恒壓進(jìn)給裝置,并采用拉壓力傳感器MCL-S1對(duì)軸向力進(jìn)行了標(biāo)定,得到了壓強(qiáng)與軸向力的關(guān)系曲線。其次,采用單因素試驗(yàn),研究了金剛石粒度、壁厚、主軸轉(zhuǎn)速和鉆壓對(duì)加工效率的影響。結(jié)果表明：加工效率隨金剛石粒度的增大基本保持不變；隨壁厚的增大而先緩慢增大后迅速減��；隨主軸轉(zhuǎn)速和鉆壓的增大而先迅速增大后增長(zhǎng)趨于平緩。通過(guò)正交試驗(yàn)進(jìn)一步研究了四個(gè)參數(shù)對(duì)加工效率影響的顯著性,獲得試驗(yàn)條件下最優(yōu)的因素水平搭配。四個(gè)參數(shù)對(duì)加工效率的影響程度由大到小依次為：壁厚、鉆壓、主軸轉(zhuǎn)速、金剛石粒度,且最優(yōu)因素水平搭配為金剛石粒度35/40、壁厚1.5mm、主軸轉(zhuǎn)速900r/min、鉆壓819N。最后,基于遺傳算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了加工效率預(yù)測(cè)模型。然后,通過(guò)對(duì)各參數(shù)下氮化硅陶瓷加工表面顯微形貌的分析,研究了氮化硅陶瓷的去除機(jī)理及各參數(shù)對(duì)去除機(jī)理的影響。結(jié)果表明：氮化硅陶瓷的去除機(jī)理包括脆性去除和塑性去除,且以脆性去除為主。塑性去除的比例隨著壁厚的增大而增大,隨著主軸轉(zhuǎn)速和鉆壓的增大而減小。通過(guò)對(duì)照脆性去除比例與加工效率隨各參數(shù)的變化規(guī)律,進(jìn)一步研究了脆性去除與加工效率之間的關(guān)系。研究表明,隨著脆性去除比例的增大,加工效率會(huì)增大,但不會(huì)持續(xù)增大。最后,研究了金剛石粒度、壁厚、主軸轉(zhuǎn)速和鉆壓對(duì)鉆頭壽命的影響。結(jié)果表明：鉆頭壽命隨金剛石粒度和壁厚的增大而減小,隨主軸轉(zhuǎn)速和鉆壓的增大而先增大后減小。通過(guò)觀察鉆頭端面顯微形貌,進(jìn)一步研究了其磨損形態(tài)。研究表明,鉆頭的磨損主要包括金剛石磨粒磨損和粘結(jié)劑磨損。金剛石磨粒的磨損形態(tài)包括磨平、破碎及脫落,且以磨粒磨平為主,磨粒脫落較少；粘結(jié)劑磨損主要有斷裂磨損和流沙形態(tài)磨損。
【關(guān)鍵詞】：氮化硅陶瓷 釬焊金剛石薄壁鉆 加工效率 去除機(jī)理 磨損
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 選題背景及意義9
• 1.2 工程陶瓷的性能9-11
• 1.3 工程陶瓷孔加工技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-17
• 1.3.1 特種加工技術(shù)11-13
• 1.3.2 傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)13-15
• 1.3.3 復(fù)合加工技術(shù)15-17
• 1.3.4 工程陶瓷孔的加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)17
• 1.4 工程陶瓷加工機(jī)理的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 2 恒壓進(jìn)給裝置及試驗(yàn)條件與設(shè)計(jì)20-27
• 2.1 恒壓進(jìn)給裝置20-23
• 2.2 試驗(yàn)條件23-25
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-27
• 3 氮化硅陶瓷孔加工試驗(yàn)研究27-40
• 3.1 單因素試驗(yàn)27-31
• 3.1.1 金剛石粒度對(duì)加工效率的影響27-28
• 3.1.2 壁厚對(duì)加工效率的影響28-29
• 3.1.3 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)加工效率的影響29-30
• 3.1.4 鉆壓對(duì)加工效率的影響30-31
• 3.2 正交試驗(yàn)31-34
• 3.2.1 極差計(jì)算與分析31-33
• 3.2.2 方差計(jì)算與分析33-34
• 3.3 基于遺傳算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)加工效率的預(yù)報(bào)34-38
• 3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法(GA)簡(jiǎn)介34-35
• 3.3.2 GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 4 氮化硅陶瓷去除機(jī)理的研究40-53
• 4.1 壓痕斷裂力學(xué)模型與切削加工模型40-42
• 4.2 氮化硅陶瓷的去除機(jī)理42-47
• 4.2.1 工程陶瓷材料的去除機(jī)理42-43
• 4.2.2 氮化硅陶瓷的去除機(jī)理43-47
• 4.3 各參數(shù)對(duì)氮化硅陶瓷去除機(jī)理的影響47-50
• 4.4 氮化硅陶瓷去除機(jī)理與加工效率的關(guān)系50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 5 釬焊金剛石薄壁鉆磨損初步研究53-64
• 5.1 金剛石砂輪的磨損研究53-54
• 5.2 各參數(shù)對(duì)釬焊金剛石薄壁鉆壽命的影響54-58
• 5.2.1 金剛石粒度對(duì)鉆頭壽命的影響55-56
• 5.2.2 壁厚對(duì)鉆頭壽命的影響56-57
• 5.2.3 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)鉆頭壽命的影響57
• 5.2.4 鉆壓對(duì)鉆頭壽命的影響57-58
• 5.3 釬焊金剛石薄壁鉆的磨損形態(tài)58-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況71-72
• 致謝72-73

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