超声复合磨料振动抛光技术研究
发布时间：2021-01-24 13:08
在航空航天、光学仪器和生物医疗等领域对需要精密加工的关键零件表面质量要求越来越高。人工抛光方法加工周期长,效率低,超声抛光方法对异形曲面抛光有一定的局限性,本课题提出了一种超声复合磨料振动抛光技术,目的在于研究一种高质量、高效率和低成本的加工方法。首先,分析了超声复合磨料振动抛光作用下的工件表面材料去除原理,得出工件受垂直于工件表面方向上的集中力与平均分布力作用下的位移与应力表达式。其次,利用ADAMS软件仿真了设备机械振动部分的位移、速度和加速度曲线;利用ANSYS Workbench软件对曲轴-连杆-活塞机构进行静力学分析,对曲轴进行模态分析,分析结果表明,所设计的机构满足设计要求。结合HyperWorks和ANSYS LS-DYNA软件对抛光过程的材料去除机理进行研究,建立了球形、圆锥形、楔形、正方体和多种磨粒混合型的有限元模型,得出超声振动抛光与超声复合磨料振动抛光作用下不同形状磨粒冲击工件后的结构变形与应力变化,可以发现,超声复合抛光作用下工件表面抛光效率更高。通过正交试验分析超声振动抛光技术下超声频率、磨料浓度和抛光时间对工件表面粗糙度与工件表面材料去除量影响的显著性,并采...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
抛光前后的工件边缘表面
结果分析表明，采用该抛光技术后的硅片边缘工件边缘表面形貌图如图 1.1所示。(a) 抛光前 (b) 抛光后图 1.1 抛光前后的工件边缘表面[11]电化学抛光技术以 CeO2为抛光液的前提下抛结果表明，采用该技术抛光后的工件表面材料/h，0.23nm。
（a）抛光 5min 后的工件表面 （b）抛光 1h 后的工件表面图 1.3 工件表面形貌图[14]刘莹[15]等人提出了一种振摆抛光技术，利用该抛光技术抛光铝工件表面，通过发现，在磨料粒径为 280 目时，加工前、后的工件表面粗糙度分别为 0.7μm。抛光前、后的工件表面形貌图如图 1.4所示。（a）抛光前 （b）抛光后
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声复合振动抛光中材料去除原理及力学分析[J]. 万宏强,韩佩瑛,葛帅,李凡聪. 煤矿机械. 2018(11)
[2]用ANSYS对液压支架运动仿真及优化设计[J]. 高耀东,严鹏贺. 机械设计与制造. 2018(08)
[3]工件表面超声振动抛光方法发展概况[J]. 万宏强,韩佩瑛,葛帅,李凡聪,刘智豪. 金刚石与磨料磨具工程. 2018(02)
[4]介观尺度下磨粒流抛光温度对发动机喷油嘴质量影响研究[J]. 李俊烨,卫丽丽,张心明,乔泽民. 兵工学报. 2017(10)
[5]介观尺度下磨料浓度对磨粒流加工质量的影响[J]. 李俊烨,乔泽民,杨兆军,张心明. 吉林大学学报(工学版). 2017(03)
[6]磨料射流表面抛光研究综述[J]. 陈逢军,唐宇,苗想亮,尹韶辉. 表面技术. 2015(11)
[7]硅片边缘超声振动抛光实验装置的研究[J]. 何勍,郑美超. 机械设计与制造. 2015(02)
[8]硅片的超声流体喷射抛光实验研究[J]. 何勍,高萍. 机械设计与制造. 2014(09)
[9]软性磨粒流超声强化机理及试验研究[J]. 计时鸣,邱毅,蔡姚杰,谭大鹏. 机械工程学报. 2014(07)
[10]软性磨粒流中颗粒碰撞和颗粒体积分数对磨削效果的影响[J]. 计时鸣,王嘉琦,谭大鹏,张鹤腾,蔡姚杰. 应用基础与工程科学学报. 2013(05)
博士论文
[1]超声振动辅助磨料水射流抛光冲蚀机理和工艺技术研究[D]. 吕哲.山东大学 2015
[2]超声椭圆振动—化学机械复合抛光硅片技术的基础研究[D]. 杨卫平.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]A向蓝宝石晶片化学机械抛光液组分优化及其抛光工艺研究[D]. 白亚雯.江南大学 2018
[2]超声振动辅助端面磨削TC4数值模拟及实验研究[D]. 王瑞源.南昌航空大学 2018
[3]不锈钢微创手术导管超声复合磨料水射流去毛刺技术研究[D]. 夏三星.南京航空航天大学 2018
[4]碳化硅超声—电化学抛光仿真与研抛实验研究[D]. 孙丙镇.哈尔滨工业大学 2016
[5]超声振动磨削硬质合金的仿真分析[D]. 李文忠.青岛大学 2016
[6]超声椭圆振动辅助抛光硅片表面形貌与材料去除仿真[D]. 周瑞.江西农业大学 2015
本文编号：2997302
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
抛光前后的工件边缘表面
结果分析表明，采用该抛光技术后的硅片边缘工件边缘表面形貌图如图 1.1所示。(a) 抛光前 (b) 抛光后图 1.1 抛光前后的工件边缘表面[11]电化学抛光技术以 CeO2为抛光液的前提下抛结果表明，采用该技术抛光后的工件表面材料/h，0.23nm。
（a）抛光 5min 后的工件表面 （b）抛光 1h 后的工件表面图 1.3 工件表面形貌图[14]刘莹[15]等人提出了一种振摆抛光技术，利用该抛光技术抛光铝工件表面，通过发现，在磨料粒径为 280 目时，加工前、后的工件表面粗糙度分别为 0.7μm。抛光前、后的工件表面形貌图如图 1.4所示。（a）抛光前 （b）抛光后
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声复合振动抛光中材料去除原理及力学分析[J]. 万宏强,韩佩瑛,葛帅,李凡聪. 煤矿机械. 2018(11)
[2]用ANSYS对液压支架运动仿真及优化设计[J]. 高耀东,严鹏贺. 机械设计与制造. 2018(08)
[3]工件表面超声振动抛光方法发展概况[J]. 万宏强,韩佩瑛,葛帅,李凡聪,刘智豪. 金刚石与磨料磨具工程. 2018(02)
[4]介观尺度下磨粒流抛光温度对发动机喷油嘴质量影响研究[J]. 李俊烨,卫丽丽,张心明,乔泽民. 兵工学报. 2017(10)
[5]介观尺度下磨料浓度对磨粒流加工质量的影响[J]. 李俊烨,乔泽民,杨兆军,张心明. 吉林大学学报(工学版). 2017(03)
[6]磨料射流表面抛光研究综述[J]. 陈逢军,唐宇,苗想亮,尹韶辉. 表面技术. 2015(11)
[7]硅片边缘超声振动抛光实验装置的研究[J]. 何勍,郑美超. 机械设计与制造. 2015(02)
[8]硅片的超声流体喷射抛光实验研究[J]. 何勍,高萍. 机械设计与制造. 2014(09)
[9]软性磨粒流超声强化机理及试验研究[J]. 计时鸣,邱毅,蔡姚杰,谭大鹏. 机械工程学报. 2014(07)
[10]软性磨粒流中颗粒碰撞和颗粒体积分数对磨削效果的影响[J]. 计时鸣,王嘉琦,谭大鹏,张鹤腾,蔡姚杰. 应用基础与工程科学学报. 2013(05)
博士论文
[1]超声振动辅助磨料水射流抛光冲蚀机理和工艺技术研究[D]. 吕哲.山东大学 2015
[2]超声椭圆振动—化学机械复合抛光硅片技术的基础研究[D]. 杨卫平.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]A向蓝宝石晶片化学机械抛光液组分优化及其抛光工艺研究[D]. 白亚雯.江南大学 2018
[2]超声振动辅助端面磨削TC4数值模拟及实验研究[D]. 王瑞源.南昌航空大学 2018
[3]不锈钢微创手术导管超声复合磨料水射流去毛刺技术研究[D]. 夏三星.南京航空航天大学 2018
[4]碳化硅超声—电化学抛光仿真与研抛实验研究[D]. 孙丙镇.哈尔滨工业大学 2016
[5]超声振动磨削硬质合金的仿真分析[D]. 李文忠.青岛大学 2016
[6]超声椭圆振动辅助抛光硅片表面形貌与材料去除仿真[D]. 周瑞.江西农业大学 2015
本文编号：2997302
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