【摘要】：隨著人們對(duì)產(chǎn)品表面精度的需求不斷提高,固結(jié)磨料研磨加工技術(shù)作為獲得精密和超精密加工面的一種重要方法,日益受到人們的重視,因此,該技術(shù)的研究具有十分重要的意義。本文首先對(duì)固結(jié)磨料研磨技術(shù)的加工機(jī)理進(jìn)行了研究,從磨粒角度入手,分析了磨粒的受力和分布情況,對(duì)磨粒與加工工件之間的接觸狀態(tài)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了研究,并且分析了影響研磨軌跡的因素,得出工件的偏心距影響研磨軌跡的范圍和軌跡分布密度。然后基于固結(jié)磨料研磨的加工機(jī)理,在磨粒尺度下,建立了待加工工件的材料去除率和表面粗糙度的理論預(yù)測(cè)模型,對(duì)工件的材料去除率和表面粗糙度進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,分析材料去除率和表面粗糙度隨各個(gè)參數(shù)變化的趨勢(shì);以磨具的均勻磨損為理論依據(jù),設(shè)計(jì)出固結(jié)磨料研磨磨具的表面溝槽結(jié)構(gòu),并應(yīng)用有限元分析軟件對(duì)溝槽尺寸進(jìn)行優(yōu)化。最后,制作了優(yōu)化后的研磨磨具并進(jìn)行研磨實(shí)驗(yàn),對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬仿真結(jié)果,得出結(jié)論:優(yōu)化設(shè)計(jì)的磨具能有效提高工件的表面質(zhì)量,并且驗(yàn)證了建立的理論預(yù)測(cè)模型的正確性,即材料去除率正比于磨粒尺寸、研磨機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速和研磨壓力的二分之三次方,反比于磨具中磨粒濃度的二分之一次方;表面粗糙度隨磨粒尺寸的增加而增大,且表面粗糙度正比于研磨壓力,反比于磨具中磨粒的濃度,而研磨機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速對(duì)表面粗糙度基本無影響。以此研究結(jié)果為依據(jù),可對(duì)具體工件的固結(jié)磨料研磨工藝進(jìn)行規(guī)劃,以提高研磨效率和研磨質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG580.68
【圖文】：

圖 1.1 游離磨料加工原理示意圖研磨具有可取之處，如其使用的機(jī)器簡(jiǎn)單，度，然而該方法也擁有許多缺點(diǎn)：低：磨料隨意散置在金屬基底盤上，研磨盤高用率降低，并且該研磨方法對(duì)有些材料具有，磨粒的切削刃會(huì)因材料的韌性大而被磨鈍差：由于磨料分布不均勻，磨料聚集在一起會(huì)工件，造成工件表面脆性崩裂，并且用于研作用，易產(chǎn)生具有大量凹坑缺陷的加工表面低：離散的磨料在加工面各處所產(chǎn)生的切削力，得到的加工面精度不高，質(zhì)量較差。寸具有選擇性：磨粒尺寸并不是完全相同的，研磨不均勻的現(xiàn)象，因此，研磨時(shí)還需要對(duì)的磨粒，以確保研磨效果。

原理如下：由于外部磁場(chǎng)的存在，對(duì)磁性流體和磁性材料產(chǎn)生作生運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行切削，結(jié)果可使工件表面光滑平整，此種研研磨的一種[9]。圖 1.3 為磁流體組成的示意圖，該磁流體成膠體形00 納米的導(dǎo)磁材料融合分散劑和載體制成。該研磨方法的優(yōu)點(diǎn)是加較高，研磨效率也比較高，此種加工方法對(duì)于難研磨材料和復(fù)雜，同時(shí)該方法便于控制研磨加工的精度和效率。近些年來，此項(xiàng)應(yīng)用，Kordonski 等人通過實(shí)驗(yàn)研究了磁流體研磨拋光的微觀機(jī)理勢(shì)，獲得了關(guān)于幾種磁流體研磨拋光設(shè)備和拋光方式的專利[1發(fā)出幾種磁粒光整加工設(shè)備，無論工件的材料是鐵磁性的還是非鐵備加工，并研發(fā)了不同形式的磁粒加工設(shè)備，對(duì)不同形式的待加磨特性分析，同時(shí)深入研究了研磨效果隨各種因素的變化趨勢(shì)[1性磨料的制備進(jìn)行了研究，成功研發(fā)出磨料纖維和磁性金屬材料融融法和液體磁性磨料，由于這些方法制備磁性材料較容易、成本值[12]。楊波等人對(duì)磁流體研磨技術(shù)在安全閥研磨修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)應(yīng)用的原理及優(yōu)點(diǎn)[13]。

圖 1.4 研磨膜研磨原理際上，并非僅有以上所述的新研磨加工技術(shù)，但其他方法普遍應(yīng)用率不就不作贅述。著磨料研磨技術(shù)傳統(tǒng)游離磨料研磨方法存在諸如研磨效率低、研磨質(zhì)量較難控制和污染點(diǎn)的情況下，經(jīng)過研究者的不懈努力，固著磨料研磨加工技術(shù)逐漸發(fā)展擁有傳統(tǒng)研磨和超精密磨削的特征，其加工所用的各種不同形狀的磨具片制成的，這些丸片是由結(jié)合劑將散粒磨料固結(jié)起來燒制而成的，磨具.5 所示，該研磨方法的工作條件一般為低壓和低溫冷卻條件下。丸片研磨盤

【參考文獻(xiàn)】

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1 王立華;王鵬程;楊竹;何雨松;;機(jī)械結(jié)合面微觀接觸模型及接觸特性研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2015年04期

2 王慶倉(cāng);張曉東;蘇建修;祝偉彪;郗秦陽;朱鑫;裴圣華;;SiC單晶片化學(xué)機(jī)械研磨試驗(yàn)研究[J];表面技術(shù);2015年04期

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4 呂冰海;董晨晨;鄧乾發(fā);袁巨龍;范紅偉;吳U

本文編號(hào)：2785237