【摘要】：高溫合金、功能陶瓷、復(fù)合材料等先進(jìn)材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、核電、汽車、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著先進(jìn)材料應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大,材料的加工問題接踵而來。先進(jìn)材料加工技術(shù)包含了對(duì)金屬、合金、陶瓷、復(fù)合材料等難加工材料的處理方法,是加工制造行業(yè)的核心技術(shù)。超聲振動(dòng)輔助加工技術(shù)作為一種精密、有效的先進(jìn)材料加工方法,被越來越多的研究人員所關(guān)注。對(duì)超聲振動(dòng)輔助加工展開細(xì)致的研究,揭示超聲振動(dòng)輔助加工的原理是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)材料高效、精密加工的重要途徑。超聲振動(dòng)輔助加工主要包含超聲振動(dòng)輔助磨削、車削、銑削、鉆削等加工方式,分別具有不同的材料去除方式以及加工機(jī)理。其中超聲振動(dòng)輔助磨削具有廣闊的應(yīng)用前景,被廣泛應(yīng)用于工件表面成型以及材料去除等方面。從理論上研究超聲振動(dòng)輔助磨削的加工機(jī)理,對(duì)設(shè)計(jì)超聲振動(dòng)裝備,優(yōu)化超聲加工工藝以及提高超聲加工質(zhì)量起著決定性的作用。目前對(duì)超聲振動(dòng)輔助磨削技術(shù)的工程應(yīng)用已經(jīng)成熟,而對(duì)加工機(jī)理的研究以及對(duì)超聲振動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床系統(tǒng)之間的匹配探索仍存在一些問題。為了解決超聲振動(dòng)輔助磨削加工中存在的一系列難題,本文進(jìn)行了以下幾方面的研究工作:1)研究并設(shè)計(jì)超聲振動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì)超聲變幅桿、超聲專用刀具,對(duì)所設(shè)計(jì)的變幅桿進(jìn)行有限元仿真,在實(shí)際應(yīng)用中揭示超聲振動(dòng)系統(tǒng)的問題,從設(shè)計(jì)層面提出解決方案。2)研究軸向超聲振動(dòng)輔助磨削的加工機(jī)理,從運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、磨粒軌跡運(yùn)動(dòng)模型、材料去除率模型、磨削力模型等角度開展了全面的理論研究。3)針對(duì)塑性材料超聲振動(dòng)輔助磨削加工,提出超聲系統(tǒng)與機(jī)床系統(tǒng)的系統(tǒng)匹配概念。將超聲振動(dòng)系統(tǒng)的功能參數(shù)整合到加工過程當(dāng)中,確定了超聲加工的系統(tǒng)匹配模型,揭示了超聲參數(shù)對(duì)磨削質(zhì)量的影響規(guī)律。4)針對(duì)脆性材料超聲振動(dòng)輔助磨削加工工藝,從理論上描述脆性材料超聲加工材料去除機(jī)理,提出脆性材料加工的系統(tǒng)匹配模型。解釋了超聲加工中磨削力以及表面形貌的形成機(jī)理,驗(yàn)證了超聲加工的效果。5)針對(duì)C/SiC復(fù)合材料加工中的難點(diǎn),使用超聲振動(dòng)銼削的方法加工工件,結(jié)合硬脆材料的超聲加工機(jī)理研究,分析了表面損傷機(jī)理,描述了超聲銼削加工的材料表面創(chuàng)成機(jī)制,并通過實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了理論的準(zhǔn)確性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG663;TG580.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2458309