【摘要】：Sic材料具有高硬度、較大熱導(dǎo)率、較小熱膨脹系數(shù)和高度耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良的材料性能,是制造大口徑、輕量光學(xué)元件的理想材料。然而SiC的特殊材料性能對(duì)加工方法提出了更高的要求,常規(guī)加工方法效率低,且易產(chǎn)生裂紋、崩碎等缺陷,不僅使加工成本增加,對(duì)后續(xù)的研磨拋光也會(huì)造成較大負(fù)擔(dān)。本文以加工SiC材料光學(xué)元件的超聲磨削系統(tǒng)為研究對(duì)象,研究了超聲振動(dòng)磨削系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元仿真和非接觸電信號(hào)傳輸,本文具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)確定SiC零件超聲振動(dòng)磨削系統(tǒng)的組成部分及功能要求,設(shè)計(jì)了超聲振動(dòng)磨削主軸的結(jié)構(gòu)。仿真分析了超聲主軸的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,獲得了主軸最大變形量和臨界轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)主軸支撐方式,采用串聯(lián)軸承組。根據(jù)陶瓷零件超聲磨削加工要求的功率,設(shè)計(jì)超聲電源和電鍍金剛石砂輪。(2)根據(jù)全波長(zhǎng)超聲換能器理論,計(jì)算振子結(jié)構(gòu)。采用Ansys有限元軟件仿真,超聲振子呈縱向振動(dòng),且頻率和振幅比達(dá)到要求。加工獲得超聲磨削振子實(shí)物,測(cè)得超聲振子諧振頻率比仿真結(jié)果略低;砂輪端面最大振幅可達(dá)到陶瓷零件超聲加工要求。(3)依據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)了一種考慮分布電容和漏感影響的新型非接觸電信號(hào)傳輸裝置,解決了傳統(tǒng)接觸式電信號(hào)傳輸方式存在的摩擦大、發(fā)熱嚴(yán)重、振動(dòng)大和轉(zhuǎn)速低的問(wèn)題。計(jì)算了超聲電信號(hào)非接觸傳輸裝置瓷罐結(jié)構(gòu)尺寸,建立了傳輸理論模型,實(shí)測(cè)分布電容和漏感對(duì)電信號(hào)非接觸傳輸裝置傳輸性能的影響,提出了增大瓷罐氣隙減小分布電容和漏感的解決方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:瓷罐氣隙在越小,傳輸效率越高,振幅輸出可穩(wěn)定在8μm,具備超聲振動(dòng)磨削陶瓷零件要求。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH74
【圖文】：

邐Ｓｉｉｋｏｎｉｚｕｉｉｏｎ逡逑ｒ＾ｉ邋ｒ＾ｎ逡逑圖１－１液體硅滲透法生產(chǎn)Ｃ邋／邋Ｃ－ＳｉＣ，邋Ｇ－ＳｉＣ和ＭＣＭＢ－ＳｉＣ的工藝流程圖ｍ逡逑Ａ．Ｍ．ＫｕｔｅＷ等人進(jìn)行了負(fù)載ＺｎＳ的二氧化硅復(fù)合材料的光伏應(yīng)用研究試驗(yàn)，他逡逑們通過(guò)固態(tài)擴(kuò)散法制備了邋ＺｎＳ和Ｓｉ０２的復(fù)合材料。在固態(tài)擴(kuò)散過(guò)程中，將硅酸氧化逡逑成二氧化硅，同時(shí)在ＺｎＳ和硅酸之間形成復(fù)合物。然后進(jìn)行拉曼光譜，光致發(fā)光（ＰＬ）逡逑光譜，熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ）和光伏響應(yīng)測(cè)量。通過(guò)光電特性反映復(fù)合材料中ＺｎＳ濃逡逑度的增加對(duì)材料轉(zhuǎn)換功率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)含量２５％邋（重量）的ＺｎＳ和１．９５４％加逡逑載Ｓｉ０２，此復(fù)合材料具有最高的轉(zhuǎn)換功率效率，而在功率為０．０１０４瓦每平方米的光逡逑源下，填充因子為１０°／。重量的硫化鋅負(fù)載二氧化硅復(fù)合材料的轉(zhuǎn)化效率最高。其制逡逑造出的結(jié)果如圖１－２所示。像極地（南極和北極）這樣的光強(qiáng)非常弱的地區(qū)，這些逡逑復(fù)合材料具有遠(yuǎn)大的實(shí)際應(yīng)用前景。逡逑二：＝逡逑一邋▲…」逡逑＿＿＿＿＿邋Ｖ邐二二〕逡逑Ｇｌａｓｓ逡逑圖１－２太陽(yáng)能電池示意圖［３１逡逑Ｐｅｎｇ邋ＷａｎＷ等人發(fā)現(xiàn)高度多孔的納米ＳｉＣ

載Ｓｉ０２，此復(fù)合材料具有最高的轉(zhuǎn)換功率效率，而在功率為０．０１０４瓦每平方米的光逡逑源下，填充因子為１０°／。重量的硫化鋅負(fù)載二氧化硅復(fù)合材料的轉(zhuǎn)化效率最高。其制逡逑造出的結(jié)果如圖１－２所示。像極地（南極和北極）這樣的光強(qiáng)非常弱的地區(qū)，這些逡逑復(fù)合材料具有遠(yuǎn)大的實(shí)際應(yīng)用前景。逡逑二：＝逡逑一邋▲…」逡逑＿＿＿＿＿邋Ｖ邐二二〕逡逑Ｇｌａｓｓ逡逑圖１－２太陽(yáng)能電池示意圖［３１逡逑Ｐｅｎｇ邋ＷａｎＷ等人發(fā)現(xiàn)高度多孔的納米ＳｉＣ，導(dǎo)熱性非常低，具有優(yōu)異的高溫性逡逑能＾他們采用ＳｉＣ納米粉體為起始原料，石墨鱗片作為成孔劑，結(jié)合部分燒結(jié)脫碳逡逑工藝制備出高孔隙納米ＳｉＣ。所制備的多孔納米ＳｉＣ陶瓷具有多孔結(jié)構(gòu)，具體包括逡逑骨架中分布均勻的孔洞和相互連通的晶狀微孔。其形狀如圖１－３所示。在丨５００°Ｃ下逡逑燒結(jié)的樣品孔隙率在５４．０％？７６．３％之間時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)非常低，為ＯＪＡ—Ｏ．ＭＷ＇ｍ－１逡逑１Ｃ１。多孔納米ＳｉＣ陶瓷在高達(dá)１３５０°Ｃ時(shí)也能保持良好的彈性剛度，并在１４００°Ｃ時(shí)逡逑具有低導(dǎo)熱性。他們的研[偨峁沂玖碩囁啄擅祝櫻椋米魑恢志炔牧�，栽偒端热辶x蝦突Щ肪持芯哂性洞蟮撓τ們熬�。辶x希插義

本文編號(hào)：2769728