結(jié)構(gòu)化表面能夠有效降低零件表面的流體拖曳摩擦阻力,從而改善零件在流體中的運(yùn)動(dòng)性能。為獲得特定的結(jié)構(gòu)化表面,研究者們主要采用了壓印、化學(xué)蝕刻、激光等加工方法,但這些加工方法在大量生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)若干問(wèn)題。超硬磨料加工是解決以上問(wèn)題的有效方法之一,但磨削加工主要依賴于表面具有特定表面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化砂輪,所以如何設(shè)計(jì)并制造具有特定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化砂輪是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。本文對(duì)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)化表面拓?fù)涮卣鬟M(jìn)行研究,分析其拓?fù)鋵傩?通過(guò)提取的特征參數(shù)進(jìn)行砂輪設(shè)計(jì)。首先建立三種磨粒簇排布砂輪的幾何模型與數(shù)學(xué)模型,然后通過(guò)坐標(biāo)變換來(lái)建立結(jié)構(gòu)化砂輪磨削的運(yùn)動(dòng)方程,研究結(jié)構(gòu)化表面與砂輪磨削運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程推導(dǎo)結(jié)構(gòu)化表面的邊界條件,結(jié)合提取的特征參數(shù)反推出砂輪的排布間距,設(shè)計(jì)出砂輪表面結(jié)構(gòu),如表面排布特征設(shè)計(jì)和每個(gè)單元特征設(shè)計(jì),最終設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)化砂輪。利用MATLAB仿真了三種砂輪磨削的平面工件表面并驗(yàn)證了凹坑、凸臺(tái)和溝槽結(jié)構(gòu)化表面形成規(guī)律并討論了磨粒簇形狀、砂輪轉(zhuǎn)速、工件進(jìn)給速度、磨削深度等對(duì)工件表面形貌的影響,討論并分析了不同參數(shù)下工件結(jié)構(gòu)化表面的形貌特征,得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化表面和相應(yīng)的變化規(guī)律,最后設(shè)計(jì)磨... 

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 結(jié)構(gòu)化表面磨削的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 結(jié)構(gòu)化砂輪設(shè)計(jì)與制造研究現(xiàn)狀
        1.2.3 拓?fù)淠ハ?br>    1.3 課題的來(lái)源及意義
        1.3.1 課題的來(lái)源
        1.3.2 課題的研究意義
    1.4 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 結(jié)構(gòu)化表面拓?fù)涮卣鞯奶崛∨c分析
    2.1 結(jié)構(gòu)化表面的分類
    2.2
        2.2.1 凹坑
        2.2.2 凸臺(tái)
        2.2.3 溝槽
    2.3 結(jié)構(gòu)化表面拓?fù)涮卣鞯奶崛?br>    2.4 本章小結(jié)
第3章 結(jié)構(gòu)化砂輪的設(shè)計(jì)
    3.1 結(jié)構(gòu)化砂輪的磨粒簇設(shè)計(jì)
    3.2 結(jié)構(gòu)化砂輪基體的設(shè)計(jì)
    3.3 磨粒簇結(jié)構(gòu)化砂輪的排布設(shè)計(jì)
        3.3.1 磨粒簇砂輪模型建立
        3.3.2 結(jié)構(gòu)化砂輪磨削的軌跡方程的建立
        3.3.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化表面磨削的運(yùn)動(dòng)學(xué)條件
        3.3.4 實(shí)現(xiàn)凹坑表面的邊界條件
        3.3.5 實(shí)現(xiàn)溝槽(筋條)表面的邊界條件
        3.3.6 實(shí)現(xiàn)凸臺(tái)表面的邊界條件
        3.3.7 磨粒簇結(jié)構(gòu)化砂輪的設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磨粒簇結(jié)構(gòu)化砂輪磨削結(jié)構(gòu)化表面形貌的仿真
    4.1 仿真的基本條件與策略
    4.2 仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 磨粒簇結(jié)構(gòu)化砂輪的制備
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹
    5.2 制備過(guò)程
        5.2.1 基體的前處理
        5.2.2 砂輪基體的打孔
        5.2.3 磨粒簇油石的選擇
        5.2.4 磨粒簇油石的磨削
        5.2.5 對(duì)磨粒簇油石上膠
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)構(gòu)化表面的磨削實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與總體條件
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與試件
        6.1.3 實(shí)驗(yàn)方案與條件
    6.2 結(jié)構(gòu)化表面的磨削實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        6.2.1 凹坑形結(jié)構(gòu)化表面的磨削結(jié)果與分析
        6.2.2 凸包形結(jié)構(gòu)化表面磨削結(jié)果與分析
        6.2.3 溝槽形結(jié)構(gòu)化表面磨削結(jié)果與分析
    6.3 結(jié)構(gòu)化表面缺陷分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合工藝制備的表面微凹坑織構(gòu)的摩擦性能研究[J]. 蔣雯,張朝陽(yáng),顧秦銘,徐坤,朱浩,曹增輝.  潤(rùn)滑與密封. 2019(11)
[2]水壓馬達(dá)仿生非光滑表面配流副摩擦磨損研究[J]. 馬浩,高殿榮,毋少峰,梁瑛娜.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(13)
[3]多軸CNC機(jī)床運(yùn)動(dòng)優(yōu)化磨齒拓?fù)湫扌蚊纨X輪[J]. 沈云波,扶碧波,劉玄.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(02)
[4]表面結(jié)構(gòu)化砂輪磨削加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郭兵,金錢余,趙清亮,吳明濤,曾昭奇.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[5]凹坑形仿生非光滑表面滑靴副的動(dòng)壓潤(rùn)滑計(jì)算[J]. 梁瑛娜,高殿榮,毋少峰.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(24)
[6]分段拓?fù)湫扌锡X輪的成形磨削與試驗(yàn)[J]. 王會(huì)良,鄧效忠,楊建軍,徐愷,蘇建新,陳強(qiáng).  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]基于仿生非光滑溝槽的高速列車減阻研究[J]. 杜健,龔明,田愛琴,高娜,李志偉.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]光學(xué)玻璃的激光微結(jié)構(gòu)化砂輪精密磨削[J]. 郭兵,趙清亮,陳冰,于欣.  光學(xué)精密工程. 2014(10)
[9]鯊魚皮仿生結(jié)構(gòu)應(yīng)用及制造技術(shù)綜述[J]. 劉寶勝,吳為,曾元松.  塑性工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]陶瓷飛行體的微溝槽結(jié)構(gòu)曲面精密磨削與減阻性能[J]. 魯艷軍,謝晉,程劍,羅敏健,邢允波.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(15)

博士論文
[1]仿鯊魚鰓呼吸過(guò)程的流場(chǎng)控制及減阻性能研究[D]. 李芳.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]金剛石砂輪微尖端的ECD修銳修整及其微磨削應(yīng)用研究[D]. 魯艷軍.華南理工大學(xué) 2015
[3]旋成體仿生非光滑表面流場(chǎng)控制減阻研究[D]. 張成春.吉林大學(xué) 2007
[4]典型生物非光滑表面形態(tài)特征及其脫附功能特性研究[D]. 王淑杰.吉林大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于端面微磨削的硬脆材料磨削力建模研究[D]. 張碩.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]鈦合金高速銑削過(guò)程建模[D]. 孟龍.上海交通大學(xué) 2013
[3]滑動(dòng)軸承非光滑表面設(shè)計(jì)的理論和制造方法[D]. 劉宏鵬.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2013
[4]具有仿生非光滑表面旋成體的減阻性能數(shù)值模擬研究[D]. 徐繼.東華大學(xué) 2010
[5]凹坑形仿生非光滑表面的減阻性能研究[D]. 趙軍.大連理工大學(xué) 2008
[6]凸包型仿生非光滑表面自由式磨料磨料磨損行為[D]. 賈兵云.吉林大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3708933