發(fā)布時(shí)間：2022-01-23 14:15

　　本文針對(duì)某新型慣性傳感器零件的微細(xì)加工相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展研究,該零件為薄壁微結(jié)構(gòu)件,其特征尺寸只有10μm。這類(lèi)零件的制造難點(diǎn)在于兩方面,一方面極小的尺寸限制了加工工具的選擇和工藝系統(tǒng)剛度的提高,另一方面由于薄壁結(jié)構(gòu)的存在,微小的尺寸誤差、表面紋理或者表面變質(zhì)層都會(huì)對(duì)零件的力學(xué)性能帶來(lái)相對(duì)較大的影響。微細(xì)銑削加工技術(shù)作為目前微結(jié)構(gòu)件主要的加工方法之一,具有加工靈活性好、加工效率高等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在著刀具磨損劇烈、結(jié)構(gòu)件的表面加工質(zhì)量一致性差的缺陷。因此如何實(shí)現(xiàn)薄壁微構(gòu)件的高效率、高質(zhì)量制造成為了目前超精密微細(xì)銑削加工領(lǐng)域亟待解決的重要技術(shù)難題。為了改善薄壁微構(gòu)件的微細(xì)銑削條件,提高該零件的加工精度和表面質(zhì)量,提高微細(xì)銑刀的刀具耐用度,本文提出了振動(dòng)輔助超精密微細(xì)銑削加工的方法,針對(duì)薄壁微構(gòu)件的振動(dòng)輔助微細(xì)銑削加工相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展研究。設(shè)計(jì)了新型振動(dòng)形式的振動(dòng)輔助超精密微細(xì)銑削加工裝置。由于微細(xì)銑削裝置中銑刀處于旋轉(zhuǎn)切削狀態(tài),并且高速主軸的質(zhì)量也較大,故不能按常規(guī)振動(dòng)切削形式將振動(dòng)施加在刀具一側(cè)。本文選擇將振動(dòng)輔助施加在工件一側(cè)。該振動(dòng)輔助裝置的設(shè)計(jì)要求為振動(dòng)頻率和幅值均可以調(diào)節(jié),以適... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 振動(dòng)輔助切削的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微細(xì)銑削及振動(dòng)輔助切削機(jī)理的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 微細(xì)銑削及振動(dòng)輔助微細(xì)銑削加工精度的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 薄壁微構(gòu)件力學(xué)性能測(cè)試的研究現(xiàn)狀
        1.2.5 國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 振動(dòng)輔助微細(xì)銑削系統(tǒng)的研制及性能測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 振動(dòng)輔助微細(xì)銑削系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.2.1 振動(dòng)輔助微細(xì)銑削系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
        2.2.2 微細(xì)銑削裝置的設(shè)計(jì)
        2.2.3 振動(dòng)輔助工作臺(tái)的設(shè)計(jì)
    2.3 振動(dòng)輔助工作臺(tái)的搭建
        2.3.1 振動(dòng)輔助工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)元件的選擇
        2.3.2 振動(dòng)輔助工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)模式的實(shí)現(xiàn)
    2.4 振動(dòng)輔助工作臺(tái)的性能測(cè)試
        2.4.1 振動(dòng)輔助工作臺(tái)的靜態(tài)響應(yīng)及其測(cè)試
        2.4.2 壓電陶瓷動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)性能測(cè)試
        2.4.3 壓電陶瓷動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性測(cè)試
    2.5 振動(dòng)輔助工作臺(tái)在線監(jiān)測(cè)功能的研究
        2.5.1 振動(dòng)輔助工作臺(tái)在線監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)
        2.5.2 振動(dòng)輔助工作臺(tái)實(shí)時(shí)反饋信號(hào)的分析
        2.5.3 刀具磨損的實(shí)時(shí)監(jiān)控及分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 振動(dòng)輔助微細(xì)銑削力的建模與實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 微細(xì)銑削力模型的建立
        3.2.1 常規(guī)微細(xì)銑削過(guò)程銑削力模型
        3.2.2 未變形切削厚度模型
        3.2.3 摩擦角與剪切角模型
        3.2.4 刀具等效前角模型
        3.2.5 切削寬度以及滯后角模型
        3.2.6 微細(xì)銑削力模型積分上下限
    3.3 考慮刀具偏心的微細(xì)銑削力模型的建立
        3.3.1 刀具偏心對(duì)未變形切削厚度的影響
        3.3.2 刀具偏心對(duì)刀具等效前角的影響
        3.3.3 長(zhǎng)短刃切削積分區(qū)間的研究
        3.3.4 單刃切削積分區(qū)間的研究
    3.4 振動(dòng)作用對(duì)微銑削力的影響
        3.4.1 振動(dòng)作用對(duì)銑削力影響的分析
        3.4.2 振動(dòng)作用下未變形切削厚度對(duì)銑削力模型的影響
    3.5 考慮刀具偏心的振動(dòng)輔助微細(xì)銑削力實(shí)驗(yàn)研究
        3.5.1 常規(guī)微細(xì)銑削力的實(shí)驗(yàn)研究
        3.5.2 振動(dòng)輔助微細(xì)銑削力的實(shí)驗(yàn)研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 振動(dòng)輔助微細(xì)銑削薄壁微構(gòu)件表面質(zhì)量及刀具磨損研究
    4.1 引言
    4.2 振動(dòng)作用對(duì)薄壁件表面及切屑形貌影響
        4.2.1 刀具偏心對(duì)表面形貌的影響
        4.2.2 振動(dòng)作用對(duì)表面形貌的影響
        4.2.3 振動(dòng)作用對(duì)切屑形貌的影響
    4.3 振動(dòng)作用對(duì)面粗糙度的影響
        4.3.1 微細(xì)銑削參數(shù)對(duì)面粗糙度的影響
        4.3.2 振動(dòng)參數(shù)對(duì)面粗糙度的影響
    4.4 振動(dòng)作用對(duì)面形精度的影響
        4.4.1 微細(xì)銑削參數(shù)對(duì)面形精度的影響
        4.4.2 振動(dòng)參數(shù)對(duì)面形精度的影響
    4.5 振動(dòng)作用對(duì)薄壁微構(gòu)件毛刺的影響
        4.5.1 微細(xì)銑削加工毛刺結(jié)構(gòu)的種類(lèi)
        4.5.2 振動(dòng)參數(shù)對(duì)毛刺的影響
    4.6 振動(dòng)輔助作用對(duì)微銑削刀具磨損的影響
        4.6.1 刀具偏心對(duì)刀具磨損形態(tài)的影響
        4.6.2 振動(dòng)作用對(duì)刀具磨損形態(tài)的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 振動(dòng)輔助參數(shù)對(duì)薄壁微構(gòu)件加工樣件力學(xué)性能影響的研究
    5.1 引言
    5.2 薄壁微構(gòu)件力學(xué)性能測(cè)試裝置研制
        5.2.1 薄壁微構(gòu)件力學(xué)測(cè)試裝置搭建
        5.2.2 力學(xué)性能測(cè)試裝置可靠性研究
    5.3 振動(dòng)參數(shù)對(duì)薄壁微構(gòu)件力學(xué)性能的影響
        5.3.1 振動(dòng)參數(shù)對(duì)彈性模量的影響
        5.3.2 振動(dòng)參數(shù)對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響
        5.3.3 振動(dòng)參數(shù)對(duì)屈服強(qiáng)度的影響
        5.3.4 振動(dòng)參數(shù)對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率的影響
    5.4 振動(dòng)作用對(duì)薄壁微構(gòu)件斷裂區(qū)域的影響
        5.4.1 振動(dòng)作用對(duì)力學(xué)薄弱位置的影響
        5.4.2 力學(xué)薄弱位置變化原因分析
        5.4.3 振動(dòng)作用對(duì)薄壁微構(gòu)件斷裂形態(tài)的影響
    5.5 薄壁微構(gòu)件力學(xué)性能與表面質(zhì)量信息關(guān)系模型的建立
        5.5.1 二次回歸旋轉(zhuǎn)中心關(guān)系模型的設(shè)計(jì)
        5.5.2 力學(xué)性能與面粗糙度及面形精度的關(guān)系模型
        5.5.3 關(guān)系模型準(zhǔn)確性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]微構(gòu)件力學(xué)性能片外拉伸測(cè)試裝置[J]. 沈洪源,褚金奎,張段芹,羅汝林.  傳感器與微系統(tǒng). 2007(07)
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博士論文
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[3]超聲振動(dòng)輔助銑削加工技術(shù)及機(jī)理研究[D]. 沈?qū)W會(huì).山東大學(xué) 2011
[4]航空薄壁件精密銑削加工變形的預(yù)測(cè)理論及方法研究[D]. 白萬(wàn)金.浙江大學(xué) 2009
[5]微細(xì)銑削機(jī)床、刀具與加工機(jī)理的基礎(chǔ)研究[D]. 曹自洋.南京航空航天大學(xué) 2009
[6]介觀尺度材料力學(xué)性能建模及微銑削工藝優(yōu)化研究[D]. 李紅濤.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]超聲波橢圓振動(dòng)切削理論研究與裝置設(shè)計(jì)[D]. 王躍.太原理工大學(xué) 2010
[2]微細(xì)銑削刀具磨損機(jī)理及工件毛刺影響因素的研究[D]. 楊凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3604517