隨著科學技術(shù)的發(fā)展,硬脆材料因其有獨特的優(yōu)勢而得到重視,比如陶瓷材料的耐高溫性廣泛應(yīng)用于航空航天,單晶硅的單向?qū)щ娦詰?yīng)用于集成電路的制作,金剛石材料的高硬度和耐磨性多用于金屬材料的切削等。石英玻璃作為典型的硬脆材料,其高透光性能夠制成光學鏡片,并且醫(yī)學流動池等腔體類產(chǎn)品也多為石英玻璃制品。本論文在探究石英玻璃各種加工方法優(yōu)缺點基礎(chǔ)上,以及二維超聲振動易產(chǎn)生耦合的現(xiàn)象,選用分離式二維超聲振動開式砂帶磨削方式。根據(jù)砂帶磨粒運動軌跡方程進行磨粒路徑分析和仿真,并對材料去除機理進行分析;對二維超聲振動相位差進行理論分析,得出相位差為p2/時,磨粒與工件有更大的材料去除率,以及越容易使工件材料處于塑性域去除階段;根據(jù)各個加工參數(shù)建立材料去除模型,發(fā)現(xiàn)磨粒磨削深度和進給速度增大,磨粒磨削厚度增大;橢圓振動幅值增大,磨粒磨削厚度減小;而過度增大徑向振幅,磨粒磨削厚度趨于穩(wěn)定。利用砂帶磨粒磨損以及磨粒受力確定砂帶轉(zhuǎn)速;通過分析砂帶單次超聲振動去除材料體積和工件表面粗糙度,以及磨粒容屑效果,選定砂帶磨粒數(shù)為600#,并選取水基磨削液作為磨削環(huán)境。根據(jù)動力學方程對階梯型變幅桿、矩形塊以及圓柱形工具頭進行設(shè)... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 石英玻璃超精密加工技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 磨削加工技術(shù)
        1.2.2 微銑削加工技術(shù)
        1.2.3 切削加工技術(shù)
        1.2.4 特種加工技術(shù)
    1.3 存在的問題與加工方法選擇
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 超聲振動砂帶磨削加工方法分析
    2.1 超聲振動砂帶磨削技術(shù)原理
        2.1.1 橢圓振動軌跡理論計算及軌跡仿真
        2.1.2 橢圓振動軌跡仿真
    2.2 橢圓振動砂帶磨削材料去除模型的建立
        2.2.1 材料去除機理
        2.2.2 橢圓振動相位確定
        2.2.3 砂帶磨粒粒徑的選擇
        2.2.4 材料去除厚度與各個加工參數(shù)的關(guān)系式建立
    2.3 砂帶轉(zhuǎn)速確定
        2.3.1 砂帶磨損過程分析
        2.3.2 砂帶磨粒力學模型建立
        2.3.3 砂帶磨損數(shù)學模型建立
        2.3.4 砂帶磨損率模型建立
    2.4 磨削條件選擇
    2.5 本章小結(jié)
第3章 超聲橢圓振動設(shè)備的研制及性能測試
    3.1 超聲振動砂帶磨削系統(tǒng)構(gòu)成
    3.2 裝置設(shè)計及分析
        3.2.1 變幅桿振動理論
        3.2.2 帶有加工工具復(fù)合形變幅桿設(shè)計分析
    3.3 性能測試實驗
        3.3.1 復(fù)合變幅桿超聲振動頻率性能測量
        3.3.2 復(fù)合變幅桿超聲振動位移性能測量
        3.3.3 橢圓合成測量
    3.4 本章小結(jié)
第4章 石英玻璃磨削試驗及分析
    4.1 二維超聲橢圓振動砂帶裝置的搭建
    4.2 實驗方案
        4.2.1 磨削深度對石英玻璃表面粗糙度影響
        4.2.2 石英玻璃進給速度對石英玻璃表面粗糙度影響
        4.2.3 振幅a對石英玻璃表面粗糙度影響
        4.2.4 振幅b對石英玻璃表面粗糙度影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介及科研經(jīng)歷
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于電鍍金剛石砂帶的鋼化玻璃磨邊試驗研究[J]. 王生,高超,吳國榮,王會.  工具技術(shù). 2017(11)
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[5]石英玻璃的熱輔助高效塑性域干磨削[J]. 王偉,姚鵬,王軍,黃傳真,朱洪濤.  光學精密工程. 2016(01)
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博士論文
[1]基于接觸理論的精準砂帶磨削基礎(chǔ)研究[D]. 王亞杰.重慶大學 2015

碩士論文
[1]基于材料去除機理的石英玻璃旋轉(zhuǎn)超聲端面銑削工藝研究[D]. 田傳鑫.中北大學 2017
[2]超聲振動輔助砂帶磨削技術(shù)的研究[D]. 郭曉健.吉林大學 2017
[3]面向鋼軌打磨的砂帶磨削過程建模與實驗研究[D]. 王榮全.北京交通大學 2016
[4]正弦形復(fù)合變幅桿的設(shè)計及其動力學分析[D]. 孫濤.太原理工大學 2015
[5]超高速磨削材料去除機理的研究[D]. 王懋林.太原理工大學 2015
[6]飛秒激光燒蝕石英玻璃機理與形貌特征研究[D]. 姚龍元.大連理工大學 2014
[7]玻璃超聲輔助微銑削加工原理與技術(shù)研究[D]. 周紅偉.河北工業(yè)大學 2014
[8]光學玻璃超精密加工專用磨削液的開發(fā)[D]. 伊萍.天津大學 2012
[9]基于有限元的超聲復(fù)合變幅桿的動力學分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 張可昕.北方工業(yè)大學 2012
[10]納米陶瓷二維超聲磨削表面創(chuàng)成機理研究[D]. 徐沛林.河南理工大學 2012



本文編號：3732118