目前,硬脆性材料在信息、醫(yī)療、半導(dǎo)體、數(shù)碼科技、軍事等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛,隨著硬脆性材料需求量的不斷提升,對(duì)其加工精度、加工效率等技術(shù)指標(biāo)的要求也在不斷提高,硬脆性材料的高質(zhì)高效加工技術(shù)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。通過(guò)在線監(jiān)測(cè)加工過(guò)程,可有效保證加工質(zhì)量,提高加工效率。聲發(fā)射（AcousticEmission,AE）能夠反映脆性材料內(nèi)部裂紋的形成、擴(kuò)展和斷裂等變化規(guī)律,是目前常用的加工過(guò)程監(jiān)測(cè)手段。本文利用金剛石壓頭模擬單磨粒磨削運(yùn)動(dòng),運(yùn)用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)壓頭磨損以及BK7玻璃、藍(lán)寶石和碳化硅的劃刻實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)�；谝撇蛔兿∈杈幋a算法對(duì)AE信號(hào)進(jìn)行特征提取,獲取脆性材料裂紋生成擴(kuò)展、碎片脫落等事件發(fā)生的時(shí)間和能量信息,實(shí)現(xiàn)材料脆性去除過(guò)程更簡(jiǎn)潔、直觀的表達(dá)。具體進(jìn)行了以下工作:（1）搭建劃刻實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和信號(hào)采集系統(tǒng),分析AE傳感器安裝位置對(duì)AE信號(hào)采集的影響;對(duì)比金剛石壓頭頂端角度對(duì)脆性材料去除效果。（2）開(kāi)展BK7玻璃斜坡劃刻和等深劃刻實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)研究表明力信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)與劃痕深度呈線性上升關(guān)系,劃痕越深,脆性去除現(xiàn)象,如裂紋、崩碎等越明顯,力信號(hào)的波動(dòng)幅度越大,突發(fā)式聲發(fā)射信號(hào)出現(xiàn)頻次更高,... 

【文章來(lái)源】：廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２壓痕斷裂力學(xué)模型??

３．１實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與信號(hào)采集系統(tǒng)搭建??３．?１．１劃刻實(shí)驗(yàn)平臺(tái)??本文實(shí)驗(yàn)裝置完整結(jié)構(gòu)如圖３．１所示，金剛石劃刻實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以四軸精密機(jī)床??為基礎(chǔ)，金剛石壓頭通過(guò)自行設(shè)計(jì)連接件實(shí)現(xiàn)與機(jī)床主軸的連接。聲發(fā)射傳感器??通過(guò)磁力座吸附。工件通過(guò)熱熔膠粘結(jié)固定在鐵板上，鐵板通過(guò)螺紋安裝在測(cè)力??儀上。測(cè)力平臺(tái)由４個(gè)力傳感器組合搭建，整體吸附在機(jī)床磁性工作臺(tái)。聲發(fā)射??傳感器型號(hào)為Ｒ５０Ａ，采用美國(guó)ＰＡＣ公司的ＰＣＩ－２聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，聲發(fā)射信號(hào)??采樣頻率為１ＭＨｚ。測(cè)力平臺(tái)裝置來(lái)自德國(guó)ＨＢＭ公司，力傳感器型號(hào)為Ｓ２Ｍ，??采集卡型號(hào)為ＱｕａｎｔｕｍＸ?４４０Ｂ。形貌分析使用ＫＥＹＥＮＣＥ超景深三維顯微系統(tǒng)??ＶＨＸ－５０００。??：：：：：：．??樣＃戀??圖３．１劃刻實(shí)驗(yàn)平臺(tái)??２５??

?１５０?１５０??兩組實(shí)驗(yàn)采集到的聲發(fā)射信號(hào)波形如圖３．３所示。??０．?０６，?．?＜?．?＜?０．?１５｜—?．?．?？?．???〇６０?０．２?０．４?０．６?０．８?１?￣°＇?２０?０．２?０．４?０．６?０．８?１??時(shí)間（ｓ）?時(shí)間（ｓ）??（ａ）安裝在主軸位置?（ｂ）安裝在工件附近??圖３．３不同安裝位置采集到的ＡＥ信號(hào)波形圖??對(duì)比圖３．３，在劃痕深度相同的情況下，由于ＡＥ傳感器安裝在工件附近，??離聲發(fā)射源更近，所以采集到的ＡＥ信號(hào)幅值要大于傳感器安裝在主軸時(shí)的ＡＥ??信號(hào)幅值。同時(shí)，對(duì)于安裝在工件附近的傳感器來(lái)說(shuō)，它與聲發(fā)射源的相對(duì)位置??并不固定，會(huì)隨著機(jī)床主軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不斷發(fā)生變化。而當(dāng)ＡＥ傳感器安裝在機(jī)??床主軸時(shí)，在劃痕運(yùn)動(dòng)中始終保持與信號(hào)源的相對(duì)位置不變。這也是圖３．３中（ａ）??整體幅值變化相對(duì)平穩(wěn)而（ｂ）整體幅值隨時(shí)間不斷變化的原因。理論上，傳感??器安裝位置離聲發(fā)射源越近


本文編號(hào)：3489062