碳化硅陶瓷（SiC）作為一種典型的硬脆材料,具有強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異的物理化學(xué)性能,在光學(xué)反射鏡、核設(shè)施、航空和航天領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。然而,SiC陶瓷的高強(qiáng)度和高硬度使其加工困難,難以實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量加工。砂輪是精密加工的執(zhí)行者,是對(duì)加工質(zhì)量控制的關(guān)鍵一環(huán),然而,砂輪在磨削SiC陶瓷的過程中極易磨損,造成加工質(zhì)量不穩(wěn)定,延性域磨削比例降低,最終導(dǎo)致SiC加工成本高,加工質(zhì)量低。因此,本文從單顆金剛石磨粒和單層釬焊金剛石砂輪兩個(gè)方面來研究金剛石磨粒的磨損過程并分析金剛石砂輪的磨損狀態(tài)對(duì)SiC陶瓷加工質(zhì)量的影響。本文主要工作及取得的成果如下:（1）本文首先進(jìn)行了單顆磨粒的磨損試驗(yàn)和仿真,發(fā)現(xiàn)金剛石磨粒的磨損過程依次為:平臺(tái)磨耗、磨粒破碎和磨粒脫落,且金剛石磨粒磨損的關(guān)鍵在于切削刃的鈍化。磨削開始時(shí),磨粒的磨損速度極慢,在切削刃鈍化后,磨粒的磨耗速度先快后慢。進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在最大未變形單顆磨粒切厚為0.3μm時(shí),磨粒的平臺(tái)磨耗面積最大,平均磨削力最大,磨粒壽命最短。（2）根據(jù)單顆磨粒磨損試驗(yàn)的分析結(jié)果,確定了單顆磨粒磨損類別,并開發(fā)了以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的磨粒磨損類別識(shí)別算法... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 碳化硅陶瓷磨削機(jī)理與加工技術(shù)
        1.1.1 碳化硅陶瓷磨削機(jī)理
        1.1.2 碳化硅陶瓷磨削機(jī)理
    1.2 砂輪磨損與砂輪表面形貌研究
        1.2.1 單顆磨粒的磨損研究
        1.2.2 砂輪的磨損研究
        1.2.3 砂輪磨損的檢測(cè)研究
    1.3 本課題的研究方案及擬展開的工作
第二章 單顆金剛石磨粒磨削碳化硅陶瓷磨損研究
    2.1 單顆金剛石磨粒的磨損試驗(yàn)
        2.1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        2.1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及裝置
        2.1.3 試驗(yàn)參數(shù)
    2.2 單顆金剛石磨粒的磨損仿真
        2.2.1 SiC陶瓷材料的本構(gòu)模型概述
        2.2.2 單顆磨粒仿真模型的建立
    2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        2.3.1 單顆磨粒的磨損過程
        2.3.2 不同切厚對(duì)磨損的影響
    2.4 仿真結(jié)果分析
        2.4.1 磨粒的磨損過程及應(yīng)力云圖
        2.4.2 不同最大未變形切厚對(duì)磨粒磨損的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 砂輪磨損狀態(tài)定量表征
    3.1 基于單顆磨粒試驗(yàn)的砂輪磨損狀態(tài)模型
    3.2 砂輪表面特征的分類方法
        3.2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類方法概述
        3.2.2 砂輪圖片的采集
        3.2.3 樣本的截取
        3.2.4 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型的訓(xùn)練
    3.3 砂輪磨損狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)方法
        3.3.1 砂輪表面圖像的處理方法
        3.3.2 處理后圖像的統(tǒng)計(jì)方法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 砂輪磨損狀態(tài)對(duì)加工質(zhì)量的影響
    4.1 砂輪的磨損試驗(yàn)
        4.1.1 工件及磨削工具的準(zhǔn)備
        4.1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及裝置
        4.1.3 試驗(yàn)參數(shù)及試驗(yàn)方法
    4.2 砂輪磨損狀態(tài)的變化
        4.2.1 圖像的采集和處理
        4.2.2 結(jié)果分析
    4.3 砂輪磨損狀態(tài)的影響
        4.3.1 砂輪磨損狀態(tài)對(duì)磨削力的影響
        4.3.2 砂輪磨損狀態(tài)對(duì)加工質(zhì)量的影響
        4.3.3 砂輪磨損狀態(tài)對(duì)工件表面形貌的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于AE信號(hào)的新型砂輪點(diǎn)磨削狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法[J]. 尹國強(qiáng),鞏亞東,李宥瑋,王飛.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(09)
[2]氧化鋁陶瓷磨削金剛石砂輪磨損的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)[J]. 郭力,鄧喻,霍可可.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[3]砂輪表面形貌檢測(cè)方法的研究進(jìn)展[J]. 劉偉,商圓圓,鄧朝暉,劉仁通.  金剛石與磨料磨具工程. 2017(06)
[4]圓弧金剛石砂輪三維幾何形貌的在位檢測(cè)和誤差評(píng)價(jià)[J]. 周煉,安晨輝,侯晶,陳賢華,王健.  光學(xué)精密工程. 2017(12)
[5]磨削加工監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 趙金墜,馮克明,邢波.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(12)
[6]工程陶瓷的機(jī)械加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 雷蕾,田欣利,王龍,王望龍.  陶瓷學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]金剛石砂輪緩進(jìn)給磨削單晶硅溝槽研究[J]. 艾小忱,董志剛,周平,康仁科,陳曉,郭東明.  金剛石與磨料磨具工程. 2015(02)
[8]采用頻域融合方法的砂輪刀具磨損三維重構(gòu)技術(shù)[J]. 朱愛斌,胡浩強(qiáng),何大勇,陳渭.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]基于激光三角法的CBN杯形砂輪表面形貌檢測(cè)[J]. 陳鋒,陳五一,陳志同.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]陶瓷材料延性域磨削機(jī)理[J]. 鄭建新,徐家文,呂正兵.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2006(01)

博士論文
[1]碳化硅磨削微觀損傷機(jī)理及其高性能磨削技術(shù)研究[D]. 吳重軍.東華大學(xué) 2017
[2]單磨粒磨削中的磨粒磨損過程及磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 梅益銘.浙江大學(xué) 2017
[3]硬脆難加工材料高速磨削表面完整性及亞表面損傷研究[D]. 陳劍斌.湖南大學(xué) 2015

碩士論文
[1]磨床砂輪磨損及鈍化程度的在線檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 張發(fā)奎.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]單顆磨粒高速磨削AISI 1045鋼磨削機(jī)理的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 范梓良.太原理工大學(xué) 2018
[3]SiC光學(xué)元件超聲振動(dòng)磨削系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 周蓮.蘇州科技大學(xué) 2018
[4]藍(lán)寶石超聲輔助磨削的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱杰剛.華僑大學(xué) 2018
[5]菲涅爾微結(jié)構(gòu)模芯精密磨削的砂輪磨損和工藝優(yōu)化研究[D]. 郭曄恬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]單層PCBN砂輪感應(yīng)釬焊制備技術(shù)與磨損特性研究[D]. 趙澤宇.南京航空航天大學(xué) 2017
[7]基于單顆磨粒的工程陶瓷磨削仿真與試驗(yàn)研究[D]. 胡浩.南京航空航天大學(xué) 2017
[8]砂輪表面形貌評(píng)定方法研究及其評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 康偉.華僑大學(xué) 2016
[9]大尺寸單晶硅陣列窄溝槽磨削加工技術(shù)研究[D]. 艾小忱.大連理工大學(xué) 2015
[10]硬脆材料高速磨削機(jī)理的研究與實(shí)踐[D]. 袁益楚.東華大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3151496