基于光滑粒子流体动力学法单颗磨粒超声辅助磨削陶瓷材料的磨削力仿真研究
本文选题:机械制造工艺与设备 切入点:超声辅助磨削 出处:《兵工学报》2015年06期
【摘要】:为了揭示轴向超声振动对磨削Si C陶瓷、Al2O3陶瓷的磨削力影响机制,利用光滑粒子流体动力学(SPH)法对单颗金刚石磨粒磨削Si C陶瓷、Al2O3陶瓷的磨削力进行仿真,提出在单颗磨粒模拟磨削中应将平均未变形切屑厚度作为磨削深度。通过分析轴向超声振动振幅与磨粒速度对平均未变形切屑厚度的影响,发现平均未变形切屑厚度随着超声振动振幅的增加而减小、随着磨粒速度的降低而减小。仿真结果表明:与普通磨削(CG)相比,轴向超声振动能够有效降低磨削力;随着超声振动振幅的增加磨削力降低比率增大;在相同磨削参数下,磨粒切削Si C陶瓷时磨削力大于切削Al2O3陶瓷的磨削力。
[Abstract]:In order to reveal the influence mechanism of axial ultrasonic vibration on grinding force of sic ceramic and Al2O3 ceramic, the grinding force of single diamond abrasive particle grinding sic ceramic and Al2O3 ceramic was simulated by smooth particle hydrodynamics (SPH) method.It is suggested that the average undeformed chip thickness should be taken as the grinding depth in the simulation grinding of single abrasive particle.By analyzing the effects of axial ultrasonic vibration amplitude and abrasive particle velocity on the average undeformed chip thickness, it is found that the average undeformed chip thickness decreases with the increase of ultrasonic vibration amplitude and decreases with the decrease of abrasive particle velocity.The simulation results show that the axial ultrasonic vibration can effectively reduce the grinding force compared with the ordinary grinding CGs, and with the increase of the amplitude of ultrasonic vibration, the ratio of grinding force reduction increases; under the same grinding parameters, the axial ultrasonic vibration can effectively reduce the grinding force.The grinding force of abrasive cutting sic ceramics is greater than that of cutting Al2O3 ceramics.
【作者单位】: 北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51205024) 北京理工大学基础研究基金项目(20130342024)
【分类号】:TG580.6
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 陈维平;韩孟岩;杨少锋;;Al_2O_3陶瓷复合材料的研究进展[J];材料工程;2011年03期
2 周志雄;毛聪;周德旺;任莹晖;;平面磨削温度及其对表面质量影响的实验研究[J];中国机械工程;2008年08期
3 宿崇;施志辉;刘元伟;;陶瓷CBN砂轮地貌建模与磨削仿真[J];中国机械工程;2012年14期
4 徐士龙;林建中;杨玉廷;;基于SPH方法的磨削机理仿真研究[J];制造技术与机床;2012年12期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 张卫民,A A Doubov,孙海涛,刘红光;高强度钢磨削时的金属磁记忆现象初探[J];兵工学报;2005年03期
2 关佳亮;刘本东;黄旭东;王文超;;HR-1抗氢不锈钢精密镜面磨削的实验研究[J];北京工业大学学报;2005年S1期
3 张红霞;陈五一;陈志同;;SG砂轮磨削钛合金烧伤机理[J];北京航空航天大学学报;2008年01期
4 李勋;刘佳;陈志同;陈五一;;高温不锈钢的磨削温度测量与烧伤现象分析[J];北京航空航天大学学报;2010年07期
5 刘佳;陈五一;;杯形陶瓷CBN砂轮修整工艺及参数优化[J];北京航空航天大学学报;2012年03期
6 郭力;阳超;;钛合金磨削加工研究的进展[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2009年01期
7 郭力;何利民;;工程陶瓷高效深磨温度场的有限元仿真[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2009年02期
8 郭力;李波;;TC4钛合金高效深磨磨削机理[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2011年02期
9 沈剑云,徐燕申,曾伟民,徐西鹏;Si_3N_4陶瓷材料的磨削试验研究[J];轴承;2003年12期
10 申荣华,何林;TiCN金属陶瓷轴承套圈加工工艺研究[J];轴承;2005年02期
相关会议论文 前8条
1 杜存记;沈剑云;徐西鹏;;树脂结合剂CBN砂轮磨削高速钢时的温度测量与分析[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
2 陈晓梅;张德明;靖崇龙;许建伟;周久兵;窦智宇;李志春;;微孔砂轮射流冲击内外冷却技术在钛合金磨削中的应用研究[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
3 张越;王炯;华娜;;300M钢结构件热损伤的巴氏检测与寿命评估[A];西南地区第十届NDT学术交流会论文集[C];2009年
4 黑华征;苏宏华;丁文锋;田霖;陈珍珍;;CBN砂轮高效深磨TC4钛合金的工艺试验研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
5 王福明;黄云;;基于砂带磨削的镁合金磨削力和表面粗糙度的研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
6 安岩;高瑞杰;郭炜;纪广波;;高温合金GH4169精密磨削技术研究[A];探索 创新 交流——第六届中国航空学会青年科技论坛文集(上册)[C];2014年
7 吴凡;贾真开;;高温合金黏附磨削修锐技术研究[A];探索 创新 交流——第六届中国航空学会青年科技论坛文集(上册)[C];2014年
8 郑景珍;;C/SiC复合材料超声振动铣磨加工切削力研究[A];探索 创新 交流——第六届中国航空学会青年科技论坛文集(上册)[C];2014年
相关博士学位论文 前10条
1 赵明利;多频率超声辅助磨削纳米氧化锆陶瓷表面/亚表面损伤机理研究[D];河南理工大学;2010年
2 孔令叶;轴对称回转曲面精密磨削加工技术研究[D];广东工业大学;2011年
3 黄智;叶片型面数控砂带磨削技术基础及应用研究[D];重庆大学;2010年
4 杨长勇;单层钎焊立方氮化硼砂轮缓进深切磨削钛合金的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 马辉;基于非局部理论的ZTA纳米复相陶瓷超声加工延性高效本质特征研究[D];上海交通大学;2011年
6 许开州;高硬度球面磨削机理及磨削质量控制研究[D];上海交通大学;2011年
7 朱大虎;难加工材料高速外圆磨削机理及其表面完整性研究[D];东华大学;2011年
8 高超;特种车辆高性能轻质复合构件的加工技术研究[D];南京理工大学;2011年
9 黄辉;关于花岗石材高光泽度饰面形成机理的基础研究[D];南京航空航天大学;2002年
10 李远;花岗石超大切深锯切机理与技术研究[D];华侨大学;2004年
相关硕士学位论文 前10条
1 周振新;难加工材料的高速外圆磨削仿真与工程实验研究[D];东华大学;2010年
2 赵明利;工程陶瓷超精密平板研抛技术的研究[D];河南理工大学;2007年
3 卞平艳;二维超声振动磨削纳米氧化锆陶瓷的温度场分布特性研究[D];河南理工大学;2007年
4 周恒;基于多层钎焊超硬磨料砂轮的钛合金绿色磨抛加工研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 柴运东;高硬度涂层球面精密磨削加工参数优化技术研究[D];上海交通大学;2011年
6 徐鹏;CBN砂轮高速磨削镍基高温合金实验研究[D];南京航空航天大学;2011年
7 张冰峰;高效磨削用热管砂轮设计与换热性能仿真分析[D];南京航空航天大学;2011年
8 黑华征;CBN砂轮高速磨削钛合金试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
9 程泽;单颗磨粒高速磨削镍基高温合金机理研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 刘占瑞;纳米颗粒射流微量润滑强化换热机理及磨削表面完整性评价[D];青岛理工大学;2010年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 冯宝富,赵恒华,蔡光起,金滩;高速单颗磨粒磨削机理的研究[J];东北大学学报;2002年05期
2 钟长荣;毕松;苏勋家;侯根良;;A1_2O_3陶瓷自增韧研究进展[J];粉末冶金材料科学与工程;2007年04期
3 王恩泽,徐雁平,鲍崇高,邢建东;Al_2O_3颗粒/耐热钢复合材料的制备及高温磨料磨损性能[J];复合材料学报;2004年01期
4 王君明;叶人珍;汤漾平;宾鸿赞;;单颗磨粒的平面磨削三维动态有限元仿真[J];金刚石与磨料磨具工程;2009年05期
5 陈传忠,王文中,张建新,雷廷权,彭其凤,于家洪;45钢表面激光熔覆Al_2O_3陶瓷涂层的研究[J];金属学报;1999年09期
6 方刚,曾攀;金属正交切削工艺的有限元模拟[J];机械科学与技术;2003年04期
7 袁巨龙;王志伟;文东辉;吕冰海;戴勇;;超精密加工现状综述[J];机械工程学报;2007年01期
8 赵士阳;张国赏;魏世忠;李继文;李保元;;化学镀镍对Al_2O_3颗粒增强复合材料制备及耐磨性的影响[J];矿山机械;2008年20期
9 刘谋斌;宗智;常建忠;;光滑粒子动力学方法的发展与应用[J];力学进展;2011年02期
10 李文虎;;金属陶瓷复合涂层制备技术的研究现状[J];陶瓷;2008年04期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李力钧;傅杰才;;磨削力数学模型的研究[J];湖南大学学报;1979年03期
2 任敬心,华定安,黄奇;磨削钛合金的磨削力数学模型[J];航空学报;1986年01期
3 周灿丰,薛龙,张宝生;工件材料特征对蠕动磨削力的影响和磨削参数选择[J];机械;2000年03期
4 黄贞益;冷轧带钢在线磨辊切向磨削力的估算[J];磨床与磨削;2000年04期
5 王卫平,彭永红;磨削力不确定性的模糊及分明测度研究[J];工具技术;2001年06期
6 王卫平,李熙亚,左远志;磨削力不确定性的模糊及分明测度研究[J];东莞理工学院学报;2001年02期
7 廖先禄,许世良;40CrNiMoA钢的磨削力试验研究[J];精密制造与自动化;2001年02期
8 杨秋平,王卫平;磨削力灰色建模的有限性研究[J];组合机床与自动化加工技术;2002年12期
9 樊社新;求解磨削力的一种数值方法[J];金刚石与磨料磨具工程;2002年03期
10 唐昆;尚振涛;盛晓敏;宓海青;黄红武;;40Cr钢高效深磨磨削力试验研究[J];新技术新工艺;2007年03期
相关会议论文 前2条
1 胡天润;;“浓度”压力对磨削力的影响[A];中国稀土学会第一届青年学术会议论文集[C];2005年
2 曹红波;张飞虎;栾殿荣;李继贤;杨永山;史兴宽;;GCr15钢的ELID磨削性能实验研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
相关博士学位论文 前5条
1 朱祥龙;300mm硅片超精密磨床设计与开发[D];大连理工大学;2011年
2 张政梅;基于分形理论花岗石异型面高效磨削关键技术研究[D];山东大学;2012年
3 张建华;单程平面磨削淬硬层预测及其摩擦磨损性能研究[D];山东大学;2008年
4 任莹晖;纳米结构硬质合金磨削理论和工艺实验研究[D];湖南大学;2009年
5 言兰;基于单颗磨粒切削的淬硬模具钢磨削机理研究[D];湖南大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘博;木材及中密度纤维板磨削力的研究[D];北京林业大学;2008年
2 张二红;向口腔修复的齿科陶瓷磨削力预测模型研究[D];天津大学;2007年
3 付志刚;晶圆磨床磨削力在线测量系统的研究与设计[D];大连理工大学;2007年
4 羽家平;自旋转精密磨削过程磨削力控制策略和控制系统研究[D];广东工业大学;2011年
5 周松喜;单颗金刚石磨粒磨削玻璃的磨削力和声发射现象实验研究[D];华侨大学;2012年
6 胡垒;曲面圆弧包络磨削力特性及曲面研抛加工研究[D];广东工业大学;2011年
7 王玉珏;高硬度球面磨削的磨削几何学及磨削力的研究[D];上海交通大学;2012年
8 赵宇辉;工程陶瓷磨削装置设计及磨削力控制研究[D];大连理工大学;2009年
9 赵起超;数控凸轮磨床磨削力适应控制的研究[D];燕山大学;2007年
10 粟福喻;凸轮轴数控高速磨削磨削力建模与实验研究[D];湖南科技大学;2014年
,本文编号:1712189
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1712189.html