納米氧化鋯陶瓷作為典型的硬脆材料,因具有良好的物理特性與力學性能被廣泛應用于國防與生活中。由于脆性材料的高硬度、低韌性特點,對其加工過程中極易在工件表面及亞表面帶來損傷,影響表面質量及使用壽命。超聲磨削加工是將普通磨削方法與超聲振動復合的一種特種加工方式,因具有磨削力小、磨削溫度低、加工表面質量好等優(yōu)點,在硬脆材料的精密超精密加工中得到了廣泛應用。本文主要研究了普通磨削、軸向超聲磨削和切向超聲磨削三種磨削方式下,納米氧化鋯陶瓷表面及亞表面微觀特性。為此進行了以下工作:（1）根據(jù)超聲磨削動力學特性,以單顆磨粒為研究對象,對軸向超聲磨削和切向超聲磨削的運動軌跡、切削特性及受力狀態(tài)進行了理論分析。（2）分別對納米氧化鋯陶瓷進行普通刻劃、軸向超聲刻劃、切向超聲刻劃試驗,分析了加工工藝參數(shù)對三種刻劃形式下刻劃力和劃痕溝槽形貌的影響趨勢。結果表明,切削深度對刻劃力和劃痕形貌影響最大,隨著切削深度的增大,三種刻劃形式下工件刻劃力均顯著增大;超聲振動的引入使得工件所受法向力明顯減小,切向力和軸向力因超聲振動方向的不同,有著不同的變化趨勢;軸向超聲刻劃溝槽最寬,普通刻劃次之,切向超聲刻劃溝槽最窄;切向超... 

【文章來源】：河南理工大學河南省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 納米陶瓷簡介
    1.4 超聲磨削加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 超聲磨削加工技術國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 超聲磨削加工技術國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 硬脆材料亞表面損傷國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 硬脆材料亞表面損傷國外研究現(xiàn)狀
        1.5.2 硬脆材料亞表面損傷國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究內(nèi)容
2 超聲磨削運動學分析及亞表面損傷深度研究
    2.1 引言
    2.2 超聲磨削加工原理
    2.3 超聲磨削運動特性分析
        2.3.1 切向超聲磨削運動軌跡分析
        2.3.2 切向超聲磨削切削特性分析
        2.3.3 軸向超聲磨削運動軌跡分析
        2.3.4 軸向超聲磨削切削特性分析
    2.4 超聲磨削受力狀態(tài)分析
        2.4.1 普通磨削受力狀態(tài)分析
        2.4.2 切向超聲磨削受力狀態(tài)分析
        2.4.3 軸向超聲磨削受力狀態(tài)分析
    2.5 超聲磨削亞表面損傷深度研究
        2.5.1 粗糙度與亞表面損傷深度的關系
        2.5.2 亞表面損傷深度數(shù)學模型的建立
    2.6 本章小節(jié)
3 納米氧化鋯陶瓷超聲刻劃試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試驗準備
        3.2.1 試件制備
        3.2.2 金剛石筆的選用
        3.2.3 機床的選用
        3.2.4 變幅桿的選用
        3.2.5 超聲波發(fā)生器的選用
        3.2.6 超聲振動系統(tǒng)的測試
        3.2.7 超聲刻劃力測量系統(tǒng)及測量原理
        3.2.8 工件劃痕形貌觀測設備
    3.3 試驗方案
    3.4 刻劃力試驗結果分析
        3.4.1 進給速度對刻劃力的影響
        3.4.2 切削深度對刻劃力的影響
        3.4.3 振幅對刻劃力的影響
    3.5 劃痕形貌試驗結果分析
        3.5.1 進給速度對刻劃形貌的影響
        3.5.2 切削深度對刻劃形貌的影響
        3.5.3 振幅對刻劃形貌的影響
    3.6 本章小結
4 超聲磨削納米氧化鋯陶瓷亞表面損傷深度試驗研究
    4.1 引言
    4.2 納米氧化鋯陶瓷磨削亞表面損傷深度試驗準備
    4.3 試驗方案
    4.4 表面粗糙度及亞表面損傷深度的測量
        4.4.1 表面粗糙度的測量
        4.4.2 亞表面損傷深度的測量
    4.5 磨削方式和工藝參數(shù)對表面粗糙度的影響
    4.6 磨削方式對亞表面裂紋的影響
    4.7 工藝參數(shù)對亞表面損傷深度的影響
    4.8 本章小節(jié)
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]氮化硅陶瓷球面磨削亞表面損傷研究[J]. 萬林林,鄧朝暉,李聲超,劉志堅.  中國陶瓷. 2016(05)
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博士論文
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碩士論文
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[2]超聲輔助單顆粒磨削力及去除機理研究[D]. 馬國峰.河南理工大學 2016
[3]碳化硅陶瓷精密磨削亞表面損傷及預測研究[D]. 劉民慧.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]基于單/多劃痕作用的微晶玻璃磨削機理研究[D]. 盧翠.天津大學 2014
[5]碳化硅磨削去除機理及亞表面裂紋研究[D]. 梁曉輝.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]光學表面亞表層損傷檢測技術研究[D]. 王春慧.西安工業(yè)大學 2010
[7]CZT晶體加工表面/亞表面損傷研究[D]. 郎艷菊.大連理工大學 2008



本文編號：3179966