单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷仿真与试验研究
[Abstract]:In order to explore the mechanism of single abrasive cutting of silicon nitride ceramics, the simulation and experiment of cutting silicon nitride ceramics with single diamond abrasive particles were carried out. Using angle octahedral to simulate diamond abrasive particles, based on Johnson-Holmquist ceramic hard and brittle material constitutive model, the finite element grid method is used to simulate the straight line cutting of single abrasive particles, and the chip removal and scratch morphology of workpiece materials are analyzed. The dynamic change and distribution of stress, the change of cutting force and the influence of process parameters on cutting force. A single diamond abrasive tool was prepared and the experiment of cutting silicon nitride ceramics with a single abrasive particle was carried out on a plane grinder. The scratch morphology and cutting force were further analyzed, and the correctness of the finite element simulation was verified. The results show that the scratches are smooth and smooth, the plastic bulges are few, the edges are broken in a larger size, and there are local small sizes in the scratches, and the depth and width of the scratches are a little larger than the cutting depth and width of the abrasive particles. There are dynamic fluctuations in stress and cutting force. With the increase of grinding wheel speed, the tangential force and normal force decrease, and with the increase of cutting depth, the tangential force and normal force increase. The cutting force ratio varies from 4 to 6.
【作者单位】: 湖南大学机械与运载工程学院;湖南科技大学机电工程学院;湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51505144,51405152) 难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室开放基金(E21539) 高等学校博士学科点专项科研基金(20110161110032)资助项目
【分类号】:TG501
【参考文献】
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1 言兰;姜峰;融亦鸣;;基于数值仿真技术的单颗磨粒切削机理[J];机械工程学报;2012年11期
2 田霖;傅玉灿;杨路;徐九华;李海燕;丁文锋;;基于速度效应的高温合金高速超高速磨削成屑过程及磨削力研究[J];机械工程学报;2013年09期
3 宿崇;许立;刘元伟;马纪军;;基于SPH法的CBN磨粒切削过程数值模拟[J];中国机械工程;2013年05期
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1 邓朝晖;纳米结构陶瓷涂层精密磨削机理及仿真预报技术的研究[D];湖南大学;2004年
2 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
【共引文献】
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1 丁家莉;万思敏;;精品硬质合金顶锤加工质量的研究[J];四川有色金属;2006年03期
2 王学军;王姝媛;贺敬良;柳滨;周国安;;CMP终点监测装置的设计[J];半导体技术;2008年08期
3 元麟;王t ;钱华;;螺纹紧密距量规磨削牙面缺陷分析及对策[J];宝钢技术;2012年01期
4 陈锋;陈五一;陈志同;;基于激光三角法的CBN杯形砂轮表面形貌检测[J];北京航空航天大学学报;2011年10期
5 陆勇;玻璃边部磨削烧伤现象的探讨[J];玻璃;2004年05期
6 孙燕燕;林东玲;张宇;乔楠楠;;金刚石滚轮成形砂轮修整器的结构设计[J];传动技术;2010年03期
7 郭力,阳超,卿启湘,张国华;高效深磨加工中热渗透和瞬态分析[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2005年02期
8 郭力;严勇;;磨削温度的实验研究[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2009年04期
9 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
10 丁明亮;林昌华;龚建;;柔性研磨回转体去毛刺技术[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年09期
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2 徐春芝;赵国安;;磨削加工与油性磨削液[A];2007全国木材加工技术与装备发展研讨会论文集[C];2007年
3 邹忠祥;;国产磨床加工零件端面烧伤分析及解决过程[A];豪爵摩托奖广东省汽车行业第五期学术活动论文汇编[C];2008年
4 朱亦茹;;高速卷烟包装机多轨迹空间凸轮的工艺设计与探索[A];上海烟草系统2005年度优秀学术论文集[C];2005年
5 景红;李爱平;王刚;吴鑫;;引进消化吸收产品调喷器加工工艺技术研究[A];第十七届全国大功率柴油机学术年会论文集[C];2011年
6 李诚;刘传绍;;超声无磨料抛光硬质合金刀头修磨装置的设计[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
7 黄云;王福明;;超声振动精密砂带磨削1Cr13叶片不锈钢试验研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
8 周文;黄云;黄智;许庆顺;王福明;黄雪松;;发动机连杆小端孔口倒角砂带磨床的研制[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
9 朱亦茹;;高速卷烟包装机多轨迹空间凸轮的工艺设计与探索[A];中国烟草学会2005年论文集[C];2005年
10 燕样样;;六方轴表面裂纹原因分析[A];陕西省第四届理化实验室主任会议论文集[C];2011年
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2 丁和艳;铝合金车轮CNC机械抛光工艺优化的基础研究[D];华中科技大学;2010年
3 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
4 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
5 佟富强;TN85金属陶瓷球面偶件ELID超精密磨削技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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7 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
8 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
9 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
10 宿崇;虚拟磨削关键理论及其技术的研究[D];东北大学;2009年
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2 赵捷;超硬磨料CBN砂轮超声振动修整技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 田海燕;静电除尘器阳极振打系统的非线性分析[D];郑州大学;2010年
4 李迎丽;提高发动机主轴轴承寿命的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 于大海;面向YB-70钢支承辊加工的磨削工艺研究与质量控制技术[D];大连理工大学;2010年
6 马海龙;C/E复合材料磨削温度理论建模与分析[D];大连理工大学;2010年
7 张小安;螺旋锥齿轮数控磨削界面力热耦合的数字化建模与分析[D];湖南工业大学;2010年
8 贾涛;钎焊金刚石磨具加工石材的实验研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 何建林;具有微结构功能表面的刀具及车削性能研究[D];华南理工大学;2011年
10 曲世金;YC6108Q曲轴双面磨削自动化磨床的设计与开发[D];烟台大学;2010年
【二级参考文献】
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1 杨元政,刘正义,庄育智;等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的结构与组织特征[J];兵器材料科学与工程;2000年03期
2 徐滨士,李长久,刘世参,马世宁;表面工程与热喷涂技术及其发展[J];中国表面工程;1998年01期
3 王志平,董祖钰,温瑾林;高速火焰与等离子喷涂WC/Co涂层的性能比较[J];中国表面工程;1999年02期
4 王颖淑;丁宁;;外圆纵向磨削加工磨削力模型[J];长春大学学报;2005年06期
5 韩忠,赵晖;热喷涂发展趋势──新型高能高速喷涂方法[J];材料工程;1996年12期
6 马章林,刘泽昊;TiO_2含量对Al_2O_3陶瓷涂层性能的影响[J];材料开发与应用;1997年06期
7 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
8 刘贵杰,巩亚东,王宛山;基于VB环境的砂轮智能选择系统开发[J];东北大学学报;2002年12期
9 张凌飞,张弘_";高硬金属加工过程中表面白层的研究[J];工具技术;2004年02期
10 陈建毅;郑祝堂;徐西鹏;;高速磨削难加工材料的研究进展[J];工具技术;2011年08期
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1 毛聪;平面磨削温度场及热损伤的研究[D];湖南大学;2008年
2 姜峰;不同冷却润滑条件Ti6Al4V高速加工机理研究[D];山东大学;2009年
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1 韦秋宁;单颗磨粒磨削硅片的试验研究[D];大连理工大学;2006年
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1 刘大成;氧化锆复合氮化硅陶瓷[J];河北陶瓷;2000年04期
2 刘得利;氮化硅陶瓷生产用粉体和添加剂[J];陶瓷工程;2000年04期
3 张德,阮丽梅;用天然石英合成氮化硅的研究[J];非金属矿;2001年S1期
4 马光华,汪永清;氮化硅陶瓷韧化的研究与进展[J];陶瓷学报;2001年02期
5 ;氮化硅陶瓷材料生产技术[J];技术与市场;2002年06期
6 王国栋,张伟儒,刘子峰;低成本制备氮化硅材料的研究[J];现代技术陶瓷;2002年04期
7 陈力,冯坚;氮化硅陶瓷材料的研究现状及其应用[J];硬质合金;2002年04期
8 苏叶清,郭瑞松;氮化硅陶瓷材料的热力学分析[J];硅酸盐通报;2003年05期
9 黄永攀,李道火,王锐,黄伟;氮化硅及其微粉的制备[J];江苏陶瓷;2003年03期
10 杨柳,李建保,杨晓战,戴金辉;热处理对稀土掺杂氮化硅陶瓷性能的影响[J];稀有金属;2004年04期
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1 王蓬;杨植岗;吴振宁;王志头;于燕鹏;黄小峰;;氮化硅中超高氮的检测[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(下)[C];2009年
2 杨柳;李建保;杨晓战;;不同热处理温度对氮化硅陶瓷性能的影响[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
3 程荫芊;黄林恒;汪复兴;;氮化硅陶瓷挺柱抗磨性能的研究[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1992年
4 董英鸽;陈树江;张伟儒;;加入纳米氮化硅对氮化硅陶瓷性能与结构影响[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2005学术年会论文专辑[C];2005年
5 杨辉;葛曼珍;江仲华;阚红华;;层状复合增韧氮化硅陶瓷[A];94'全国结构陶瓷、功能陶瓷、金属/陶瓷封接学术会议论文集[C];1994年
6 骆俊廷;张庆;张凯锋;;氮化硅陶瓷超塑拉深成形规律研究[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
7 高冬云;王炳磊;苗燕;孙晓玮;;添加稀土氧化物制备多孔氮化硅陶瓷的研究[A];第十七届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2012年
8 吕鑫;宁晓山;徐伟;陈克新;周和平;;放电等离子烧结氮化硅陶瓷的组织与性能[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
9 王峰;;新颖形貌氮化硅陶瓷材料的合成[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
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6 杨晓占 刘雅政;自增韧氮化硅及其陶瓷轧辊制备技术的研究[N];中国有色金属报;2005年
7 王亚丽;氮化物产业借大飞机项目起飞[N];中国化工报;2008年
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1 孙银宝;氮化硅基多孔透波材料制备及其性能表征[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 庞学满;氮化硅基陶瓷复合材料凝胶注模成型工艺研究[D];天津大学;2008年
3 吴雪峰;激光加热辅助切削氮化硅陶瓷技术的基础研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 刘伟;基于单颗磨粒切削的氮化硅陶瓷精密磨削仿真与实验研究[D];湖南大学;2014年
5 王百年;纳米氮化硅、氮化碳及碳材料的合成方法探索[D];中国科学技术大学;2009年
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1 葛伟萍;合金元素对氮化硅制备的影响与研究[D];昆明理工大学;2003年
2 张向军;自蔓燃氮化硅陶瓷的烧结技术研究[D];南京理工大学;2009年
3 程传兵;多孔氮化硅陶瓷及其涂层材料的研究[D];济南大学;2013年
4 赵洋;氮化硅陶瓷改性与构件精密成型[D];西北工业大学;2007年
5 吕冰海;微型氮化硅陶瓷球研磨工艺的基础研究[D];浙江工业大学;2003年
6 王超登;氮化硅陶瓷某典型零件化学机械抛光工艺实验研究[D];湖南大学;2011年
7 李勇霞;高性能氮化硅的制备及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 张亚光;氋性能氮化硅陶瓷粉体研究[D];浙江大学;2015年
9 郭丽娟;燃烧合成工艺制备氮化硅粉体及相组成影响因素的研究[D];沈阳工业大学;2005年
10 邹强;天线罩用氮化硅陶瓷材料烧结工艺的研究[D];天津大学;2004年
,本文编号:2472565
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