钛合金超声振动深孔研磨机理及其表面加工质量研究

摘要

钛合金材料由于具有优良的理化性能而使其在很多领域得到广泛应用，然而正是由于这些优良的性能造成了对其进行精密或超精密磨削加工的困难。超声振动加工技术是一种将超声振动用于精密或超精密加工的新技术，特别是在超硬材料、复合材料和难加工材料的加工方面显示出非常突出的优越性。因此，将超声振动加工技术应用于深孔研磨加工中，为难加工材料的深孔精加工开辟了一条新的途径。
　　 本课题以难加工材料钛合金为研究对象，研究钛合金超声振动深孔研磨机理及其表面加工质量。首先，本文在分析了钛合金深孔精加工的基础上，提出了超声振动深孔研磨的加工方法并研制出相应的加工装置。然后，通过普通研磨和超声振动研磨两种加工方法的比较，对钛合金超声振动深孔研磨的加工机理进行了研究，并且对其材料去除率特性进行了试验研究。最后，基于超声振动研磨表面形成机理，对钛合金超声振动研磨表面加工质量进行了研究，从表面形貌特征和表面粗糙度特性两个方面试验研究了不同加工方式和重要研磨参数对工件表面加工质量的影响规律。
　　 研究结果有助于揭示难加工材料钛合金超声振动深孔研磨加工机理，完善和发展钛合金材料磨削加工新技术，进一步推动难加工材料在工程实际中的应用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第一章绪论

1.1研究钛合金超声振动深孔研磨的目的和意义

1.2钛合金的发展与研究现状

1.3超声振动研磨加工技术的研究现状

1.3.1超声振动加工技术

1.3.2超声振动研磨加工技术

1.4课题的来源及主要研究内容

1.4.1课题的来源

1.4.2主要研究内容

1.5创新点

第二章超声振动深孔研磨装置的设计与研制

2.1超声振动深孔研磨装置的设计原则

2.2超声振动深孔研磨装置声振系统的设计

2.2.1超声波发生器和换能器的选用与匹配

2.2.2超声变幅杆的设计

2.2.3弯曲振动圆盘的设计

2.2.4挠性杆—研磨条底座振动系统的设计

2.2.5研磨条的设计

2.3超声振动深孔研磨装置声振系统的振动特性

2.4超声振动深孔研磨装置结构的设计

2.4.1超声振动深孔研磨系统

2.4.2超声振动深孔研磨装置的设计

2.5小结

第三章钛合金超声振动深孔研磨机理研究

3.1普通研磨与超声振动研磨

3.2超声振动深孔研磨的机理分析

3.2.1单颗磨粒运动模型

3.2.2单颗磨粒切削运动分析

3.2.3单颗磨粒切削用量分析

3.2.4单颗磨粒材料去除率理论分析

3.3钛合金超声振动深孔研磨材料去除率的试验研究

3.3.1试验条件

3.3.2试验方法

3.3.3试验结果与分析

3.3.4试验结论

3.4小结

第四章钛合金超声振动深孔研磨表面加工质量研究

4.1引言

4.2钛合金超声振动深孔研磨表面形成机理

4.3钛合金超声振动深孔研磨表面微观形貌特征的试验研究

4.3.1试验条件

4.3.2试验方法

4.3.3试验结果与分析

4.3.4试验结论

4.4钛合金超声振动深孔研磨表面粗糙度特性的试验研究

4.4.1试验条件

4.4.2试验方法

4.4.3试验结果与分析

4.4.4试验结论

4.5小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文