超声振动磨削消除陶瓷加工表面缺陷的机理研究

摘要

该文综合论述了国内外陶瓷加工的研究现状,针对当前陶瓷加工表面存在加工缺陷的实际难题,根据陶瓷等硬脆的切削形成特点,并结合超声振动磨削这一新工艺的加工特点,研究确定了消除加工表面缺陷的超声振动磨削条件.利用扫描电子显微镜,研究分析在不同载荷下,不同原子结构的陶瓷材料SiC和Al<,2>O<,3>的表面裂纹产生和扩展的情况.同时,根据超声振动加工的特点,确立了超声振动磨削时陶瓷材料去除的理论模型,利用光学显微镜对不同磨削深度条件下,普通磨削与振动磨削陶瓷材料SiC和Al<,2>O<,3>所得到的加工表面形貌对比分析,以及不同磨削条件对加工表面粗糙度影响的研究分析,验证了超声振动磨削陶瓷材料模型的可行性.提出了陶瓷材料在一定超声振动磨削参数下,可对陶瓷材料进行塑性支除的观点.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1前言

1.2陶瓷材料简介

1.2.1结构陶瓷的应用及发展概述

1.2.2陶瓷材料的性能特点

1.2.3常用结构陶瓷材料的性能

1.3陶瓷材料加工技术介绍

1.4超声振动加工技术的发展概述

1.5题目的选定

1.5.1研究目的

1.5.2研究意义

1.5.3研究内容

第二章超声振动磨削陶瓷的理论基础

2.1普通磨削陶瓷的加工特点

2.1.1普通磨削陶瓷的介绍

2.1.2普通磨削陶瓷中存在的主要问题

2.1.3普通磨削陶瓷加工表面状态

2.2超声振动磨削的特点

2.2.1超声振动磨削的微分化效果

2.2.2超声振动磨削的静止化效果

2.2.3超声振动磨削的刚性化效果

2.2.4磨粒的磨削刃锋利化效果

2.2.5超声振动磨削的空化效果

2.2.6超声应力和传递能量集中的效果

第三章试验方案设计及试验方法

3.1陶瓷的压痕试验

3.2超声振动磨削内圆的试验研究

3.2.1超声振动磨削装置

3.2.2实验材料

3.2.3砂轮粒度的研究确定

3.2.4超声振动磨削中各磨削参数的影响

3.2.5各磨削参数对表面粗糙度的影响

3.2.6磨削深度对磨削表面形貌的影响

第四章超声振动磨削陶瓷的模型建立

4.1压痕试验结果及分析

4.2陶瓷材料的压痕断裂力学

4.3超声振动磨削加工力学分析

44超声振动磨削陶瓷的理论模型的建立

4.4.1普通磨削陶瓷的材料去除过程

4.4.2超声振动磨削陶瓷的材料去除过程

第五章试验结果分析及讨论

5.1超声振动磨削各参数的影响分析

5.1.1振幅对加工表面的影响

5.1.2进给速度对加工表面的影响

5.1.3磨削深度对加工表面的影响

5.1.4磨削深度对加工表面微观形貌的影响

第六章结论

致谢

参考文献