本文關(guān)鍵詞：氧化鋯陶瓷義齒超聲振動輔助磨削技術(shù)研究　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 氧化鋯陶瓷 超聲振動輔助磨削 磨削力 磨削溫度 預(yù)測模型 表面質(zhì)量

【摘要】：隨著全瓷牙和全鋯牙的逐步推廣,氧化鋯陶瓷作為一種最接近天然牙的口腔修復(fù)材料,以其良好的美學(xué)特性、生物相容性、穩(wěn)定的化學(xué)性能以及耐磨損,使其在口腔修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用日益突出。然而,現(xiàn)有義齒加工流程存在著二次燒結(jié)縮放精度難以控制、病人等待時間長等問題。由于完全燒結(jié)氧化鋯陶瓷是典型的難加工材料,并且義齒表面有著復(fù)雜的曲面形貌,傳統(tǒng)的加工技術(shù)很難對完全燒結(jié)的氧化鋯義齒其進(jìn)行一次成形加工。以上問題嚴(yán)重制約了氧化鋯陶瓷在口腔修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用。本文提出采用超聲振動輔助磨削技術(shù)實現(xiàn)對完全燒結(jié)氧化鋯口腔修復(fù)體的直接加工。通過對超聲振動輔助磨削力、磨削溫度理論建模研究以及加工表面質(zhì)量實驗研究等工作,對牙科氧化鋯陶瓷超聲振動輔助磨削基礎(chǔ)理論以及加工工藝開展了可行性研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)超聲振動輔助磨削的特點,分析了在超聲振動輔助下單顆金剛石磨粒的運動學(xué)特性、材料去除體積、振動參數(shù)對磨粒切削軌跡的影響。同時通過分析橫向裂紋干涉和振動參數(shù)對有效磨粒數(shù)量的影響以及磨粒的受力情況,結(jié)合壓痕斷裂力學(xué)理論以及脆性材料斷裂去除機(jī)理,提出了一種沿進(jìn)給方向的超聲振動輔助磨削力的預(yù)測模型。通過理論分析和驗證實驗相結(jié)合的方法,闡明了金剛石刀具參數(shù)、磨削工藝參數(shù)、超聲振動參數(shù)等因素對磨削力的影響規(guī)律,驗證了該磨削力模型的合理性和有效性。(2)通過對磨削溫度場的分析,并結(jié)合已建立的磨削力預(yù)測模型和超聲振動輔助磨削加工的特點,提出了一種完全燒結(jié)氧化鋯陶瓷超聲振動輔助磨削溫度的預(yù)測模型。并通過開展超聲振動輔助磨削溫度實驗,闡明了磨削工藝參數(shù)、振動參數(shù)等因素對磨削溫度的影響規(guī)律,并驗證了模型的合理性和有效性。(3)開展了氧化鋯陶瓷超聲振動輔助磨削表面質(zhì)量實驗研究,分析了磨削參數(shù)、超聲振動參數(shù)對牙科氧化鋯陶瓷表面粗糙度、表面紋理、以及表面形貌的影響規(guī)律。并通過與普通磨削對比,分析了超聲振動輔助磨削的優(yōu)勢。實驗結(jié)果表明:與傳統(tǒng)金剛石磨削相比,超聲振動輔助磨削能有效的降低磨削表面粗糙度和表面損傷,同時可改善磨削表面形貌。為超聲振動輔助磨削加工技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論和實驗基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the gradual promotion of all-ceramic teeth and all-zirconium teeth, zirconia ceramics, as a kind of dental restorative material closest to natural teeth, has good aesthetic properties, biocompatibility, stable chemical properties and wear resistance. Because of its increasingly prominent application in the field of dental prosthesis, however, the existing process of denture processing has the difficulty to control the accuracy of secondary sintering scaling. Due to the fact that completely sintered zirconia ceramic is a typical refractory material and the surface of denture has complex surface morphology. It is very difficult for traditional processing technology to form completely sintered zirconia denture. The above problems seriously restrict the application of zirconia ceramics in the field of oral prosthodontics. The ultrasonic vibration assisted grinding technique is proposed in this paper. Direct machining of completely sintered zirconia prosthesis was realized by ultrasonic vibration assisted grinding force. Research on grinding temperature theory modeling and experimental research on surface quality. The feasibility of ultrasonic vibration assisted grinding for dental zirconia ceramics is studied. The main contents are as follows: 1) according to the characteristics of ultrasonic vibration assisted grinding. The kinematics characteristics and material removal volume of diamond abrasive particles ordered by ultrasonic vibration are analyzed. The influence of vibration parameters on the cutting path of abrasive particles, and the influence of transverse crack interference and vibration parameters on the effective abrasive particle number and the stress of the abrasive particles are analyzed at the same time. Combined with the theory of indentation fracture mechanics and the fracture removal mechanism of brittle materials, a prediction model of ultrasonic vibration assisted grinding force along the feed direction is proposed. The influence of diamond tool parameters, grinding process parameters and ultrasonic vibration parameters on the grinding force is expounded. The rationality and validity of the grinding force model are verified by analyzing the grinding temperature field. Combined with the established grinding force prediction model and ultrasonic vibration assisted grinding processing characteristics. A prediction model of ultrasonic vibration assisted grinding temperature for sintered zirconia ceramics is presented, and the grinding process parameters are illustrated by ultrasonic vibration assisted grinding temperature experiment. The influence of vibration parameters on grinding temperature is verified. The rationality and validity of the model are verified. The experimental research on surface quality of Zirconia ceramics by ultrasonic vibration assisted grinding is carried out, and grinding parameters are analyzed. The influence of ultrasonic vibration parameters on the surface roughness, surface texture and surface morphology of dental zirconia ceramics was studied. The advantages of ultrasonic vibration assisted grinding are analyzed. The experimental results show that ultrasonic vibration assisted grinding can effectively reduce the surface roughness and surface damage compared with traditional diamond grinding. At the same time, the grinding surface morphology can be improved, which provides a theoretical and experimental basis for the application of ultrasonic vibration assisted grinding technology in the field of dental repair.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R783.1;TQ174.6

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本文編號：1370320