工程陶瓷材料以其耐磨、耐高溫、耐化學腐蝕、高強度、高硬度等特點,廣泛應(yīng)用在航空航天、國防軍工和現(xiàn)代醫(yī)學等重要領(lǐng)域。目前在工程陶瓷的加工方法中,當屬用砂輪進行磨削最為成熟,且被廣泛推廣。砂輪表面上的磨粒數(shù)量眾多,磨粒切削刃形狀和大小各異,磨粒位置分布隨機及磨削工藝參數(shù)等多種因素相互影響,使得研究磨削加工材料去除機理非常困難。磨削加工是一個動態(tài)過程,其磨削機理研究主要基于理論與實驗,相關(guān)物理量和現(xiàn)象檢測存在困難。因此,為深入研究工程陶瓷精密磨削材料去除機理,需要對磨削加工進行有限元仿真。本文以氧化鋯陶瓷精密磨削加工為研究對象,針對砂輪表面形貌特征提出砂輪表面形貌評價的新指標。在對砂輪表面形貌檢測與評價,磨粒形狀定義的基礎(chǔ)上,對砂輪表面形貌進行建模,并把砂輪形貌評價新指標引入到了砂輪形貌建模中,使模型更接近實際。建立磨削有限元模型,進行氧化鋯陶瓷磨削有限元仿真分析,分析氧化鋯陶瓷磨削的材料去除機理。開展氧化鋯陶瓷精密磨削實驗,把實驗結(jié)果與仿真結(jié)果進行對比,驗證仿真的正確性;進一步揭示氧化鋯陶瓷的材料去除機理,為合理選擇磨削加工參數(shù),提高氧化鋯陶瓷加工質(zhì)量提供依據(jù),具體研究工作內(nèi)容包括:1)定...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 砂輪表面形貌檢測
        1.3.2 砂輪表面形貌評價
        1.3.3 砂輪表面形貌建模
        1.3.4 陶瓷磨削材料去除機理
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 砂輪表面形貌評價的新指標
    2.1 砂輪表面形貌評價新指標的提出
        2.1.1 理論磨粒出刃面積率
        2.1.2 磨粒出刃度
        2.1.3 磨粒出刃面積分散度
    2.2 修整對砂輪表面形貌特征的影響
        2.2.1 實驗條件
        2.2.2 修整深度對β_d和δ_s的影響
        2.2.3 修整速比對β_d和δ_s的影響
    2.3 不同表面形貌特征砂輪的磨削性能
        2.3.1 實驗條件
        2.3.2 結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 砂輪表面形貌檢測與建模
    3.1 砂輪表面形貌檢測與評價
        3.1.1 實驗條件
        3.1.2 砂輪表面形貌檢測與評價
    3.2 砂輪表面形貌三維建模
        3.2.1 磨粒定義
        3.2.2 建立整體砂輪模型
        3.2.3 磨粒出刃度與磨粒出刃面積分散度的評價與調(diào)整
    3.3 模型驗證
        3.3.1 磨粒分布參數(shù)驗證
        3.3.2 磨粒出刃高度驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 氧化鋯陶瓷磨削材料去除機理仿真
    4.1 砂輪磨削加工仿真有限元模型
        4.1.1 氧化鋯陶瓷材料本構(gòu)模型
        4.1.2 金剛石砂輪磨削仿真實體單元
        4.1.3 有限元模型
    4.2 氧化鋯陶瓷磨削仿真
        4.2.1 氧化鋯陶瓷磨削仿真結(jié)果
        4.2.2 氧化鋯陶瓷磨削仿真結(jié)果分析
    4.3 臨界磨削力
    4.4 本章小結(jié)
第5章 氧化鋯陶瓷磨削材料去除機理的實驗研究
    5.1 實驗設(shè)備
        5.1.1 加工實驗裝置
        5.1.2 磨削實驗測量裝置
        5.1.3 磨削實驗平臺
    5.2 氧化鋯陶瓷磨削響應(yīng)曲面實驗
        5.2.1 工件表面形貌分析
        5.2.2 工件表面破碎率計算
        5.2.3 損傷深度檢測
    5.3 實驗驗證
    5.4 臨界磨削力模型
        5.4.1 氧化鋯陶瓷材料去除臨界磨削條件模型
        5.4.2 模型應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
附錄 A：攻讀學位期間發(fā)表論文目錄
致謝



本文編號：3805023