發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 17:40

【摘要】：在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下,智能手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?手機(jī)外殼逐漸成為廠商吸引消費(fèi)者購買手機(jī)的新亮點(diǎn)和競爭重心。手機(jī)外殼的拋光工藝直接決定了外殼的外觀質(zhì)量和加工成本,也決定了消費(fèi)者的感官體驗(yàn),為滿足消費(fèi)者在感官品質(zhì)上日益提高的追求,拋光加工工藝的改善或者新應(yīng)用迫在眉睫。為適應(yīng)手機(jī)外殼材料多樣性的要求,本文提出將集群磁流變拋光技術(shù)應(yīng)用到手機(jī)外殼的加工中,以實(shí)現(xiàn)手機(jī)外殼的高效率、高精度、柔性化、適應(yīng)性的平坦化加工。本文針對(duì)常用的兩種手機(jī)外殼材料進(jìn)行了系列試驗(yàn)研究,以獲得不同材料的最佳拋光工藝參數(shù),并對(duì)其拋光力特性進(jìn)行分析,為磁流變拋光技術(shù)在手機(jī)外殼加工中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。采用集群磁流變平面拋光裝置分別對(duì)兩種代表性的手機(jī)外殼材料陽極氧化鋁合金和氧化鋯陶瓷進(jìn)行了單因素試驗(yàn),研究了加工間隙、工件轉(zhuǎn)速、拋光盤轉(zhuǎn)速、偏擺幅度、磨料種類、磨料粒徑等工藝參數(shù)對(duì)工件的材料去除率和表面粗糙度的影響規(guī)律,獲得了不同材料的最佳工藝參數(shù)。在加工間隙1.1mm,工件轉(zhuǎn)速350rpm,拋光盤轉(zhuǎn)速60rpm,偏擺10mm的工藝條件下,采用3μm的氧化鈰磨料拋光陽極氧化鋁合金,得到了Ra 5.2nm的鏡面效果。在選用3μm氧化鋁磨料,工件轉(zhuǎn)速為400rpm,加工間隙0.9mm的工藝參數(shù)條件下獲得了Ra 8.1nm的超光滑氧化鋯陶瓷表面。研究了不同加工時(shí)間下的材料去除過程,結(jié)果發(fā)現(xiàn)集群磁流變拋光可以塑性方式去除上一道工序中產(chǎn)生的表面缺陷和亞表面損傷層,但最終的拋光質(zhì)量仍然會(huì)受到材料本身缺陷的影響。利用Kistler-9171A旋轉(zhuǎn)式測力儀搭建了測力平臺(tái),通過對(duì)集群磁流變拋光加工的力信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,探討了加工間隙、工件轉(zhuǎn)速、拋光盤轉(zhuǎn)速、工件偏擺幅度以及磨料種類、磨料粒徑等不同工藝參數(shù)對(duì)拋光正壓力Fn和剪切力Ft的影響規(guī)律,從不同工藝條件下磨料微粒的約束形態(tài)著手,研究了集群磁流變拋光的拋光力特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在集群磁流變拋光中,不同參數(shù)對(duì)拋光力特性的影響規(guī)律不同。隨著加工間隙的增加,拋光正壓力Fn和剪切力Ft均逐漸減小,拋光正壓力Fn下降更明顯。隨著工件轉(zhuǎn)速和偏擺幅度的增加,拋光正壓力Fn和剪切力Ft均先逐漸增大再減小。磨料的硬度、密度和形狀均會(huì)影響磁流變拋光的作用力大小。集群磁流變拋光的剪切力Ft與拋光正壓力Fn的比值均在0.1-0.2之間,但磨料粒徑和拋光盤轉(zhuǎn)速對(duì)Ft/Fn的比值影響很大。但是,不同工件材料對(duì)集群磁流變拋光的正壓力Fn幾乎沒有影響,而其表面形貌特性與硬度對(duì)剪切力Ft會(huì)產(chǎn)生較大的影響。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TQ174.6;TG580.692
【圖文】：

(a) 銑削音量鍵等空腔 (b) 加工側(cè)邊 (c) 精銑拋光圖 1-1 金屬手機(jī)外殼的 CNC 加工Fig. 1-1 CNC machining of the metal cell phone shell目前，金屬手機(jī)外殼主要通過借助機(jī)械手和海綿砂紙、百潔布等傳統(tǒng)磨具進(jìn)行，如圖 1-2 所示。這種拋光方法，磨具損耗嚴(yán)重、更換頻繁，設(shè)備成本也較高以徹底消除 CNC 拼接加工時(shí)產(chǎn)生的痕跡，無法實(shí)現(xiàn)手機(jī)外殼四周側(cè)邊和底面體化平滑過渡，始終存在銑削痕跡和接口，加工品質(zhì)受到極大影響。而在數(shù)量的情況下，也有采用手動(dòng)拋光的形式，工人直接抓取工件利用固定的拋光砂輪金屬手機(jī)外殼的拋光，但手動(dòng)拋光效率較低，粉塵污染嚴(yán)重，且拋光質(zhì)量極大于工人的經(jīng)驗(yàn)與技巧。

等空腔 (b) 加工側(cè)邊 (c)圖 1-1 金屬手機(jī)外殼的 CNC 加工Fig. 1-1 CNC machining of the metal cell phone shell外殼主要通過借助機(jī)械手和海綿砂紙、百潔。這種拋光方法，磨具損耗嚴(yán)重、更換頻繁，C 拼接加工時(shí)產(chǎn)生的痕跡，無法實(shí)現(xiàn)手機(jī)外殼始終存在銑削痕跡和接口，加工品質(zhì)受到極采用手動(dòng)拋光的形式，工人直接抓取工件利拋光，但手動(dòng)拋光效率較低，粉塵污染嚴(yán)重技巧。

玻璃手機(jī)外殼大多是平面設(shè)計(jì)。但不管是平面玻璃屏幕蓋板還是手機(jī)外殼，通常都是利用圖1-3 所示機(jī)械研磨拋光的方法，以氧化鈰為磨料配制拋光液，在磨料的機(jī)械磨削和拋光液的水解作用下，實(shí)現(xiàn)玻璃工件的雙面平整光滑加工。1.上拋光盤 2.中心輪 3.玻璃工件 4.行星輪 5.齒圈 6.下拋光盤圖 1-3 雙面研磨拋光示意圖[5]Fig. 1-3 Schematic diagram of the double-side lapping and polishing采用機(jī)械研磨拋光，可以將玻璃平板的厚度快速減薄，提高其表面的平整光滑度。但由于玻璃的硬脆屬性，其加工難度較大，想要獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的合格品，對(duì)設(shè)備的精度要求較高，加工壓力也要精確控制，而機(jī)械研磨拋光屬于一種剛性接觸加工，極易造成硬脆玻璃的表面損傷，導(dǎo)致良品率較低。當(dāng)然，玻璃也有柔性接觸的拋光方法，如磁流變拋光，但其加工對(duì)象多為非球面透鏡等光學(xué)玻璃元件。1.2.2.3 陶瓷手機(jī)外殼的拋光加工隨著 5G 通信和無線充電技術(shù)的不斷發(fā)展，陶瓷材料成為手機(jī)大屏化、輕薄化趨勢下最符合手機(jī)外殼特性新要求的材料，手機(jī)廠商和消費(fèi)者對(duì)陶瓷外殼的認(rèn)可和追捧不斷增強(qiáng)。然而，高性能的納米陶瓷粉體制備困難，產(chǎn)能不足，其后處理加工同樣難度較大。磨削加工是目前陶瓷材料最主要的加工方法[6]，但不同于一般的陶瓷材料，陶

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 徐少平;基于芬頓反應(yīng)的單晶SiC集群磁流變化學(xué)復(fù)合拋光研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

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3 唐華;2A12鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝及性能研究[D];南昌航空大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2788413