陶瓷零件銑磨機(jī)床設(shè)計與動態(tài)性能研究
發(fā)布時間:2021-07-12 14:47
氧化鋯陶瓷憑借著耐磨、耐酸、絕緣、耐高溫、抗氧化等特點(diǎn),已深入應(yīng)用于醫(yī)療、電子、半導(dǎo)體、通訊終端設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域。因此陶瓷零件的高速高效加工成為相關(guān)發(fā)展的關(guān)鍵。氧化鋯陶瓷材料是公認(rèn)硬脆難加工材料,加工中出現(xiàn)效率低、易損傷等問題,因此對陶瓷加工機(jī)床提出了高的要求。本論文對陶瓷去除機(jī)理以及陶瓷銑磨加工特性進(jìn)行分析,開展陶瓷銑磨機(jī)床設(shè)計建模與力學(xué)性能研究,通過模態(tài)測試實(shí)驗(yàn)對樣機(jī)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)的采集,與理論分析相互驗(yàn)證找出薄弱環(huán)節(jié),最終采用樹脂混凝土填充結(jié)構(gòu)對機(jī)床的動態(tài)性能進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)兩方面對比驗(yàn)證。本研究有針對性的探討了陶瓷加工對機(jī)床減振提出的要求并提出改善措施,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。主要研究內(nèi)容如下:(1)對陶瓷銑磨機(jī)床的行業(yè)現(xiàn)狀及背景進(jìn)行介紹,對陶瓷銑磨加工的原理、去除機(jī)理、加工技術(shù)等進(jìn)行闡述與研究,計算了氧化鋯陶瓷在銑磨加工中的臨界切削載荷與臨界切削深度等關(guān)鍵參數(shù)。(2)確定機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)方案,對機(jī)床電主軸、進(jìn)給系統(tǒng)等關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計選型。利用solidworks三維建模軟件將陶瓷銑磨機(jī)床整機(jī)完成三維設(shè)計建模,并通過AN SYS接口建立整機(jī)有限元模型、實(shí)施協(xié)同仿真。對陶瓷銑磨機(jī)...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
陶瓷材料應(yīng)用案例Fig.1-1Ceramicmaterialapplicationcase
第一章 緒論提高不只對主軸提出了更高的要求,也對機(jī)床的剛度提出更高的要求。由此可見,對于陶瓷銑磨機(jī)床,最首要要解決的還是機(jī)床剛度、抗振抑振等問本課題來源于 2018 年東莞某數(shù)控機(jī)床企業(yè)的項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:高速高效智能終陶瓷零件銑磨機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化。該企業(yè)產(chǎn)品在量化生產(chǎn)時面臨的主要問之一是在陶瓷工件的加工中機(jī)床的顫振引起加工失效或加工精度不足。該企業(yè)研發(fā)陶瓷加工機(jī)床在試加工時對氧化鋯陶瓷平板件進(jìn)行挖槽加工實(shí)驗(yàn),加工 145 65 5.槽,主軸轉(zhuǎn)速 24000r /min、進(jìn)給速度 3m /min、吃刀深度 0.1m m。試加工效果如圖所示。圖中可見明顯振紋,可知機(jī)床振動現(xiàn)象明顯,影響加工效率,難以達(dá)到加工求。本課題將從陶瓷加工機(jī)床的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)動力學(xué)性能角度展開針對性研究。
光學(xué)法:激光加工等圖 1-3 陶瓷加工方法分類Fig.1-3Classification of ceramic processing methods銑磨機(jī)床近年來市場上大量應(yīng)用的陶瓷加工方法,是綜合了銑削加頭進(jìn)行端面磨削硬脆材料的加工技術(shù)。高速電主軸帶動磨金剛石磨粒對陶瓷工件進(jìn)行高頻、多刃的銑磨加工。北京機(jī)床展覽會上展出了一款可用于陶瓷、玻璃等硬脆材料該機(jī)床將橫梁和立柱設(shè)計為一體式部件,確保機(jī)床有足夠的的難加工特性。在展會上該機(jī)床呈現(xiàn)了陶瓷夾具的加工過為應(yīng)用磨棒對陶瓷工件進(jìn)行端面銑磨加工,并應(yīng)用了主軸和絲桿的冷卻處理有效的提升加工精度、延長各配件的使
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玄武巖纖維對超高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能的影響[J]. 楊智碩,陳明霞,葉梅新. 混凝土與水泥制品. 2019(02)
[2]ZrO2陶瓷的微波燒結(jié)制備及其性能[J]. 張帆,王鑫,張良,李芳,駢小璇,張銳. 硅酸鹽學(xué)報. 2019(03)
[3]超聲振動磨削工程陶瓷的磨削力試驗(yàn)研究[J]. 張能,魏昕,汪永超,謝小柱. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2019(01)
[4]超聲ELID復(fù)合磨削陶瓷材料脆—塑性轉(zhuǎn)變機(jī)理研究[J]. 李亞敏,李文星. 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(06)
[5]Si3N4陶瓷旋轉(zhuǎn)超聲磨削加工中脆性域材料去除率研究[J]. 林凱,李永學(xué),王剛,劉紅,魏士亮. 航天制造技術(shù). 2018(06)
[6]硬脆單晶材料塑性域去除機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李琛,張飛虎,張宣,饒小雙. 機(jī)械工程學(xué)報. 2019(03)
[7]變超聲振動方向的平面磨削磨削力仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 王艷,秦琛,劉建國,彭水平,李德藺. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2018(08)
[8]硬脆材料微納米壓痕微尺度材料去除機(jī)理有限元仿真研究[J]. 楊亞鵬,陳曉曉,張亞,張文武. 工具技術(shù). 2018(07)
[9]復(fù)合混凝土機(jī)床床身的設(shè)計[J]. 丁江民,彭世財. 機(jī)械制造. 2018(07)
[10]氮化硅陶瓷超聲輔助銑磨中的溫度變化[J]. 曹有為,喬國朝,張旭堯. 金剛石與磨料磨具工程. 2018(03)
博士論文
[1]鋼纖維聚合物混凝土機(jī)床基礎(chǔ)件靜動態(tài)力學(xué)性能及損傷機(jī)理研究[D]. 徐平.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]微型移動龍門數(shù)控銑床本體結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[D]. 盧飛.重慶交通大學(xué) 2015
[2]鐵氧體磁性材料超聲振動銑磨機(jī)理及表面完整性研究[D]. 卓張志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]樹脂混凝土構(gòu)件的動態(tài)特性研究及其在大型數(shù)控龍門式平面磨床上的應(yīng)用[D]. 段京虎.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[4]智能結(jié)構(gòu)的自感知主動振動控制以及半主動振動控制的研究[D]. 季宏麗.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號:3280114
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
陶瓷材料應(yīng)用案例Fig.1-1Ceramicmaterialapplicationcase
第一章 緒論提高不只對主軸提出了更高的要求,也對機(jī)床的剛度提出更高的要求。由此可見,對于陶瓷銑磨機(jī)床,最首要要解決的還是機(jī)床剛度、抗振抑振等問本課題來源于 2018 年東莞某數(shù)控機(jī)床企業(yè)的項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:高速高效智能終陶瓷零件銑磨機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化。該企業(yè)產(chǎn)品在量化生產(chǎn)時面臨的主要問之一是在陶瓷工件的加工中機(jī)床的顫振引起加工失效或加工精度不足。該企業(yè)研發(fā)陶瓷加工機(jī)床在試加工時對氧化鋯陶瓷平板件進(jìn)行挖槽加工實(shí)驗(yàn),加工 145 65 5.槽,主軸轉(zhuǎn)速 24000r /min、進(jìn)給速度 3m /min、吃刀深度 0.1m m。試加工效果如圖所示。圖中可見明顯振紋,可知機(jī)床振動現(xiàn)象明顯,影響加工效率,難以達(dá)到加工求。本課題將從陶瓷加工機(jī)床的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)動力學(xué)性能角度展開針對性研究。
光學(xué)法:激光加工等圖 1-3 陶瓷加工方法分類Fig.1-3Classification of ceramic processing methods銑磨機(jī)床近年來市場上大量應(yīng)用的陶瓷加工方法,是綜合了銑削加頭進(jìn)行端面磨削硬脆材料的加工技術(shù)。高速電主軸帶動磨金剛石磨粒對陶瓷工件進(jìn)行高頻、多刃的銑磨加工。北京機(jī)床展覽會上展出了一款可用于陶瓷、玻璃等硬脆材料該機(jī)床將橫梁和立柱設(shè)計為一體式部件,確保機(jī)床有足夠的的難加工特性。在展會上該機(jī)床呈現(xiàn)了陶瓷夾具的加工過為應(yīng)用磨棒對陶瓷工件進(jìn)行端面銑磨加工,并應(yīng)用了主軸和絲桿的冷卻處理有效的提升加工精度、延長各配件的使
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玄武巖纖維對超高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能的影響[J]. 楊智碩,陳明霞,葉梅新. 混凝土與水泥制品. 2019(02)
[2]ZrO2陶瓷的微波燒結(jié)制備及其性能[J]. 張帆,王鑫,張良,李芳,駢小璇,張銳. 硅酸鹽學(xué)報. 2019(03)
[3]超聲振動磨削工程陶瓷的磨削力試驗(yàn)研究[J]. 張能,魏昕,汪永超,謝小柱. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2019(01)
[4]超聲ELID復(fù)合磨削陶瓷材料脆—塑性轉(zhuǎn)變機(jī)理研究[J]. 李亞敏,李文星. 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(06)
[5]Si3N4陶瓷旋轉(zhuǎn)超聲磨削加工中脆性域材料去除率研究[J]. 林凱,李永學(xué),王剛,劉紅,魏士亮. 航天制造技術(shù). 2018(06)
[6]硬脆單晶材料塑性域去除機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李琛,張飛虎,張宣,饒小雙. 機(jī)械工程學(xué)報. 2019(03)
[7]變超聲振動方向的平面磨削磨削力仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 王艷,秦琛,劉建國,彭水平,李德藺. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2018(08)
[8]硬脆材料微納米壓痕微尺度材料去除機(jī)理有限元仿真研究[J]. 楊亞鵬,陳曉曉,張亞,張文武. 工具技術(shù). 2018(07)
[9]復(fù)合混凝土機(jī)床床身的設(shè)計[J]. 丁江民,彭世財. 機(jī)械制造. 2018(07)
[10]氮化硅陶瓷超聲輔助銑磨中的溫度變化[J]. 曹有為,喬國朝,張旭堯. 金剛石與磨料磨具工程. 2018(03)
博士論文
[1]鋼纖維聚合物混凝土機(jī)床基礎(chǔ)件靜動態(tài)力學(xué)性能及損傷機(jī)理研究[D]. 徐平.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]微型移動龍門數(shù)控銑床本體結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[D]. 盧飛.重慶交通大學(xué) 2015
[2]鐵氧體磁性材料超聲振動銑磨機(jī)理及表面完整性研究[D]. 卓張志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]樹脂混凝土構(gòu)件的動態(tài)特性研究及其在大型數(shù)控龍門式平面磨床上的應(yīng)用[D]. 段京虎.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[4]智能結(jié)構(gòu)的自感知主動振動控制以及半主動振動控制的研究[D]. 季宏麗.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號:3280114
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