钎焊金刚石砂轮高效深磨氧化铝陶瓷的实验研究

发布时间：2017-06-28 02:14

  本文关键词：钎焊金刚石砂轮高效深磨氧化铝陶瓷的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前采用金刚石砂轮磨削是氧化铝陶瓷材料的主要机械加工方式。由于氧化铝陶瓷的高硬度和高耐磨性使得金刚石砂轮磨削不仅砂轮磨损快、表面质量也难以控制,究其根源与砂轮有很大的关系。钎焊金刚石砂轮具有容屑空间大,钎料层、金刚石磨粒之间化学冶金作用而把持力极高等特点,有望用于高效磨削氧化铝。本文在总结现有研究成果的基础上,采用钎焊金刚石砂轮进行氧化铝陶瓷的高效深磨实验研究,改变磨削工艺参数对99氧化铝陶瓷进行磨削,分析磨削力、声发射、SEM形貌、表面粗糙度Ra、残余应力几个评价指标,研究结果表明:(1)钎焊金刚石砂轮高效深磨氧化铝陶瓷是可行的,本文最高线速度为120m/s,本文最大磨削深度为4mm,最大的材料去除率为24mm3/mm·s。(2)磨削力、声发射有效值、磨削力比、磨削比能与单颗磨粒最大未变形切屑厚度都有很好的对应关系。(3)声发射有效值与主轴功率、磨削力都有很好的对应关系,所以声发射有效值也可以反映磨削弧区能量消耗,也在一定程度上可以反映磨削力大小。(4)线速度提高可使表面粗糙度Ra值减小。各磨削工艺参数下,垂直进给方向Ra值都大于平行进给方向Ra值。(5)氧化铝陶瓷在不同磨削工艺参数下,材料以脆性去除的方式为主。(6)氧化铝陶瓷高效深磨后残余应力都表现为残余压应力,并且数值随着砂轮线速度提高呈下降趋势、随着进给速度增大呈上升趋势、随着磨削深度的增大呈下降趋势。(7)钎焊金刚石砂轮高效深磨氧化铝陶瓷,可适当提高线速度和磨削深度,降低进给速度。
【关键词】：钎焊金刚石砂轮 高效深磨 氧化铝陶瓷 磨削力 声发射磨削表面质量
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ174.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 氧化铝陶瓷材料的特点及其磨削加工的研究现状10-11
• 1.2 钎焊金刚石工具的特点及研究现状11-12
• 1.3 论文的意义及研究思路12-16
• 1.3.1 论文的意义12
• 1.3.2 论文的研究内容12-13
• 1.3.3 论文的组成部分13-16
• 第2章 磨削实验条件和内容16-24
• 2.1 磨削实验设备和条件16-18
• 2.1.1 炉中真空钎焊金刚石砂轮设备及实验条件16
• 2.1.2 单层钎焊金刚石砂轮的制作工艺过程16-17
• 2.1.3 磨削实验系统和实验设备17-18
• 2.2 磨削实验方案18-20
• 2.3 磨削力、功率、声发射的测量20-21
• 2.3.1 磨削力、功率的测量20-21
• 2.3.2 声发射的测量21
• 2.4 磨削表面质量的的测量21-23
• 2.4.1 表面粗糙度Ra的测量21-22
• 2.4.2 表面形貌的测量22
• 2.4.3 残余应力的测量22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 磨削力、声发射的特征24-42
• 3.1 磨削力特征24-29
• 3.1.1 磨削弧区受力分析及其数据处理24-25
• 3.1.2 磨削深度Ap对磨削力的影响25-26
• 3.1.3 进给速度Vw对磨削力的影响26
• 3.1.4 线速度Vs对磨削力的影响26-27
• 3.1.5 材料去除率Q对磨削力的影响27-28
• 3.1.6 磨削参数对磨削力影响程度分析28-29
• 3.2 单颗金刚石磨粒受力的特征29-30
• 3.3 磨削力比的特征及分析30-33
• 3.3.1 磨削深度Ap对磨削力比的影响31
• 3.3.2 进给速度Vw对磨削力比的影响31-32
• 3.3.3 线速度Vs对磨削力比的影响32-33
• 3.3.4 最大未变形切屑厚度hmax对磨削力比的影响33
• 3.4 磨削比能的特征及分析33-36
• 3.4.1 磨削深度Ap对磨削比能的影响34
• 3.4.2 进给速度Vw对磨削比能的影响34-35
• 3.4.3 线速度Vs对磨削比能的影响35
• 3.4.4 最大未变形切屑厚度hmax对磨削比能的影响35-36
• 3.5 声发射特征36-41
• 3.5.1 声发射信号的采集及数据处理方法36-37
• 3.5.2 磨削深度Ap对声发射有效值的影响37-38
• 3.5.3 进给速度Vw对声发射有效值的影响38
• 3.5.4 线速度Vs对声发射有效值的影响38-39
• 3.5.5 最大未变形切屑厚度hmax对声发射有效值的影响39-40
• 3.5.6 声发射有效值与磨削主轴功率的关系40
• 3.5.7 声发射有效值与磨削力的关系40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第4章 磨削表面质量特征42-52
• 4.1 表面粗糙度Ra特征42-45
• 4.1.1 磨削深度Ap对表面粗糙度Ra的影响43
• 4.1.2 进给速度Vw对表面粗糙度Ra的影响43-44
• 4.1.3 线速度Vs对表面粗糙度Ra的影响44-45
• 4.2 表面形貌特征45-47
• 4.3 残余应力特征47-50
• 4.3.1 磨削深度Ap对残余应力的影响48-49
• 4.3.2 进给速度Vw对残余应力的影响49
• 4.3.3 线速度Vs对残余应力的影响49-50
• 4.4 本章小结50-52
• 第5章 结论和展望52-54
• 5.1 结论52-53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-60
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 岳吉祥,刘衍聪,陈勇;大直径无心磨金刚石砂轮制作及修整工艺研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2005年04期

2 弓满锋,梅芳,李九龄;电瓷机械磨削中金刚石砂轮平衡问题探讨[J];电瓷避雷器;2005年02期

3 杨清田;;如何提高金刚石砂轮的锋利度[J];超硬材料工程;2011年05期

4 ;试用人造金刚石砂轮磨刚玉石瓷轴[J];人造金刚石;1976年S2期

5 ;应用人造金刚石砂轮好处多[J];机械工人技术资料;1976年02期

6 蔡洪生;应再根;;人造金刚石砂轮的喷砂打磨[J];航空工艺技术;1979年01期

7 李良福;;金刚石砂轮的成型装置[J];机械科学与技术;1990年03期

8 沙金;;金刚石砂轮自动成形机[J];工具技术;1990年06期

9 李良福;;金刚石砂轮的成型装置[J];机械科学与技术;1990年03期

10 秦福明;金刚石砂轮的简易修整法[J];机械工人.冷加工;1991年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 史家顺;蔡光起;梁巧云;;一种碗状金刚石砂轮在线修整装置的研制[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年

2 许明明;李冬冬;胡德金;宋晓辉;;基于PCA分析法对电火花放电修整金刚石砂轮工艺参数的优化[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 鲁艳军;金刚石砂轮微尖端的ECD修锐修整及其微磨削应用研究[D];华南理工大学;2015年

2 李克华;纳米级超精密磨削IC硅片的金刚石砂轮材料研究[D];上海大学;2016年

3 邓辉;脉冲激光修整粗粒度青铜金刚石砂轮及其磨削性能研究[D];湖南大学;2015年

4 蔡颂;脉冲光纤激光修整青铜金刚石砂轮机理研究[D];湖南大学;2016年

5 伍俏平;新型金刚石砂轮的制备及其磨削性能研究[D];湖南大学;2011年

6 蔡兰蓉;雾状介质中放电修整金刚石砂轮技术及机理研究[D];上海交通大学;2008年

7 徐正亚;高频感应钎焊金刚石砂轮的基础研究[D];南京航空航天大学;2008年

8 赵玲玲;基于大磨粒金刚石砂轮的光学玻璃高效精密磨削技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

9 陈根余;声光调Q Nd：YAG脉冲激光修整青铜金刚石砂轮机理及技术研究[D];湖南大学;2006年

10 许明明;非金属基金刚石砂轮雾状介质复合修整的理论及实验研究[D];上海交通大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈曦;接触式放电修整金刚石砂轮的实验研究[D];西安工业大学;2014年

2 刘华林;金刚石砂轮精密成形方法及设备研究[D];西华大学;2015年

3 赵亚庆;多孔金属结合剂金刚石砂轮的制备及磨削机理的研究[D];河南工业大学;2016年

4 龚愿愿;弧区变化对蓝宝石晶片锯切机理的影响研究[D];华侨大学;2016年

5 贺鑫;钎焊金刚石砂轮高效深磨氧化铝陶瓷的实验研究[D];华侨大学;2016年

6 谭廷武;金刚石砂轮V形尖端的微细精密修整实验研究[D];华南理工大学;2011年

7 赵毅;面向微结构表面磨削的金刚石砂轮精密修整技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

8 李洋;雾状介质中放电修整金刚石砂轮机理研究[D];天津职业技术师范大学;2013年

9 郑佳华;金刚石砂轮分时修整的曲面微沟槽精密加工研究[D];华南理工大学;2013年

10 洪建军;表面气中放电辅助修整非金属基金刚石砂轮的研究[D];上海交通大学;2009年

  本文关键词：钎焊金刚石砂轮高效深磨氧化铝陶瓷的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：492138