超声辅助磨削中振动方向对材料去除的影响
发布时间：2024-07-04 20:50
凭借其优良的性能,微晶玻璃不仅在建筑装饰、日用品和机械工程等领域得到广泛应用,在军事设施、生物医疗、航空航天以及电子工业等高精尖领域同样应用甚广。对于加工微晶玻璃等类似难加工材料,超声辅助磨削由于其较低的磨削力、较高的材料去除率和较好的加工质量,被认为是一种很有前途的加工方法。目前,对超声振动辅助磨削机理的研究已经成为提高其加工效果的关键所在。国内外研究超声振动辅助磨削机理的文献资料,大多关注不同振动方向上超声辅助磨削或单方向上超声振动辅助划擦的机理,而缺少系统地研究不同振动方向的超声辅助划擦硬脆材料的机理,也没有分析划痕形貌特征与划擦力、材料去除率之间内在联系的研究。鉴于存在以上的问题,本文从在微晶玻璃上进行不同方向超声振动辅助划擦与非超声振动辅助划擦的对比试验入手。为更清晰地叙述试验情况与结果,本文中的超声振动方向是以工件坐标轴为准,将超声振动分为X向超声振动、Y向超声振动和Z向超声振动。首先,在划擦试验过程中测量划擦力,探究不同方向超声振动辅助划擦去除材料的机理。对比不同的振动方向对划擦力的影响,对划擦力的两个分力(法向力和切向力)进行线性拟合,结合划痕的微观形貌特征,分析不同方...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 硬脆材料简述
1.1.1 硬脆材料的应用现状
1.1.2 硬脆材料常见的加工方法
1.2 微晶玻璃材料简述
1.2.1 微晶玻璃的性能
1.2.2 微晶玻璃的应用现状与加工方法
1.3 超声辅助磨削加工简述
1.3.1 超声辅助磨削加工的原理
1.3.2 超声辅助磨削系统的组成
1.4 国内外研究概况及发展趋势
1.4.1 硬脆材料超声辅助磨削加工工艺的研究概况及发展趋势
1.4.2 硬脆材料超声辅助磨削加工机理的研究概况及发展趋势
1.5 课题来源及研究意义
1.5.1 课题来源
1.5.2 研究意义和内容
2 微晶玻璃的Z向超声振动辅助划擦的试验研究
2.1 试验准备与试验参数
2.1.1 试验机床与测量设备
2.1.2 试验材料与加工工具
2.1.3 加工工具超声振动的仿真
2.1.4 超声振幅测量
2.1.5 试验内容与加工参数
2.2 划擦力的试验结果及分析
2.2.1 法向力测量结果及分析
2.2.2 切向力测量结果及分析
2.3 材料去除率的试验结果及分析
2.3.1 材料去除率测量方法与结果
2.3.2 结果分析
2.4 划痕表面形貌观测及分析
2.4.1 划痕切入段微观形貌观测
2.4.2 划痕表面微观形貌特征观测
2.4.3 结果分析
2.5 本章小结
3 微晶玻璃的Y向超声振动辅助划擦的试验研究
3.1 试验准备与试验参数
3.1.1 试验准备
3.1.2 加工工具超声振动的仿真
3.1.3 超声振幅的测量
3.2 划擦力的试验结果及分析
3.2.1 法向力测量结果及分析
3.2.2 切向力测量结果及分析
3.3 材料去除率的试验结果及分析
3.4 划痕表面形貌观测及分析
3.4.1 划痕表面微观形貌的观测结果
3.4.2 结果分析
3.4.3 划痕宽度的测量
3.5 本章小结
4 微晶玻璃的X向超声振动辅助划擦试验研究
4.1 试验准备与试验参数
4.2 划擦力的试验结果及分析
4.2.1 法向力测量结果及分析
4.2.2 切向力测量结果及分析
4.3 材料去除率的试验结果及分析
4.4 划痕表面形貌观测及分析
4.4.1 划痕表面微观形貌特征观测
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
5 三种方向超声振动辅助划擦机理的对比
5.1 Z向、Y向和X向的划擦力比
5.2 Z向、Y向和X向横截面积的比较
5.3 三种振动方向作用下的划痕形貌的对比
5.4 三种振动方向作对韧脆转变深度值的影响
5.5 磨削验证试验
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：4000512
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 硬脆材料简述
1.1.1 硬脆材料的应用现状
1.1.2 硬脆材料常见的加工方法
1.2 微晶玻璃材料简述
1.2.1 微晶玻璃的性能
1.2.2 微晶玻璃的应用现状与加工方法
1.3 超声辅助磨削加工简述
1.3.1 超声辅助磨削加工的原理
1.3.2 超声辅助磨削系统的组成
1.4 国内外研究概况及发展趋势
1.4.1 硬脆材料超声辅助磨削加工工艺的研究概况及发展趋势
1.4.2 硬脆材料超声辅助磨削加工机理的研究概况及发展趋势
1.5 课题来源及研究意义
1.5.1 课题来源
1.5.2 研究意义和内容
2 微晶玻璃的Z向超声振动辅助划擦的试验研究
2.1 试验准备与试验参数
2.1.1 试验机床与测量设备
2.1.2 试验材料与加工工具
2.1.3 加工工具超声振动的仿真
2.1.4 超声振幅测量
2.1.5 试验内容与加工参数
2.2 划擦力的试验结果及分析
2.2.1 法向力测量结果及分析
2.2.2 切向力测量结果及分析
2.3 材料去除率的试验结果及分析
2.3.1 材料去除率测量方法与结果
2.3.2 结果分析
2.4 划痕表面形貌观测及分析
2.4.1 划痕切入段微观形貌观测
2.4.2 划痕表面微观形貌特征观测
2.4.3 结果分析
2.5 本章小结
3 微晶玻璃的Y向超声振动辅助划擦的试验研究
3.1 试验准备与试验参数
3.1.1 试验准备
3.1.2 加工工具超声振动的仿真
3.1.3 超声振幅的测量
3.2 划擦力的试验结果及分析
3.2.1 法向力测量结果及分析
3.2.2 切向力测量结果及分析
3.3 材料去除率的试验结果及分析
3.4 划痕表面形貌观测及分析
3.4.1 划痕表面微观形貌的观测结果
3.4.2 结果分析
3.4.3 划痕宽度的测量
3.5 本章小结
4 微晶玻璃的X向超声振动辅助划擦试验研究
4.1 试验准备与试验参数
4.2 划擦力的试验结果及分析
4.2.1 法向力测量结果及分析
4.2.2 切向力测量结果及分析
4.3 材料去除率的试验结果及分析
4.4 划痕表面形貌观测及分析
4.4.1 划痕表面微观形貌特征观测
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
5 三种方向超声振动辅助划擦机理的对比
5.1 Z向、Y向和X向的划擦力比
5.2 Z向、Y向和X向横截面积的比较
5.3 三种振动方向作用下的划痕形貌的对比
5.4 三种振动方向作对韧脆转变深度值的影响
5.5 磨削验证试验
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：4000512
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