论文题目: 高纯度氧化铝陶瓷凹球面精密磨削研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械制造及其自动化
作者: 张方阳
导师: 林彬
关键词: 高纯度氧化铝陶瓷,延性域磨削,球面磨削仿真,误差分析,磨削试验
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 氧化铝陶瓷在高温氧化物陶瓷中属化学性能稳定、机械强度高、硬度大、耐磨性能好的一种高性能多用途工程陶瓷,它广泛用于冶金、机械化工、电子、生物、航空和国防等领域。高纯度氧化铝陶瓷通过精密磨削达到较高的精度和表面粗糙度时仍存在很多问题,所以分析高纯度氧化铝陶瓷的磨削特性,确定延性磨削量级,选择适合的磨削方法和加工参数,对高纯度氧化铝陶瓷的实际应用具有非常重要的意义。通过实验对高纯度氧化铝陶瓷的性能进行分析研究,测试其硬度、断裂韧性,分析其显微结构和物相组织等。考虑其脆性—延性转变的临界条件,选择合适的临界切削深度,使得在精密加工时,单颗磨粒的切削深度小于氧化铝陶瓷的临界切削深度,材料以延性方式去除。球面范成加工原理研究。分析球面几何特性,给出曲面轮廓高度模型和磨削曲面上的磨粒轨迹模型,通过公式得出曲面轮廓高度图形和磨粒磨削轨迹图案,作为工件几何形状精度和表面磨削纹理分析的依据。利用砂轮锐边进行球面范成加工方法的研究及加工工艺的分析,并根据砂轮摆放角度与工件大小、砂轮大小的关系,加工时的加工参数选择等因素来考虑加工方法的实现。根据加工工艺和加工参数选择砂轮,考虑砂轮的制造和修磨。利用软件模拟仿真加工的过程和加工后的效果。考虑角度、中心高,X方向、刀具直径等参数对加工的影响及其带来的误差。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 高纯度氧化铝陶瓷现状
1.2 课题意义
1.3 课题研究的主要内容
第二章 氧化铝陶瓷的材料性能和去除机理
2.1 氧化铝陶瓷的物理特性
2.1.1 氧化铝陶瓷的密度测量
2.1.2 氧化铝陶瓷的气孔率测量
2.1.3 氧化铝陶瓷的常见物理性能
2.2 氧化铝陶瓷的机械性能
2.2.1 氧化铝陶瓷的硬度、断裂韧性的测量
2.2.2 氧化铝陶瓷常见机械性能
2.3 氧化铝陶瓷的显微结构
2.4 氧化铝陶瓷的临界切削深度
2.4.1 金刚石磨粒的压痕作用过程
2.4.2 硬脆材料磨削过程中脆性—延性转变的临界条件
2.4.3 氧化铝陶瓷的临界切削深度
2.5 小结
第三章 凹球面精密磨削加工原理与精密磨削加工设备
3.1 微量加工理论
3.2 脆性材料的延性域磨削
3.3 凹球面磨削加工原理
3.3.1 球面的几何特性
3.3.2 凹球面范成法磨削加工原理
3.3.3 砂轮的摆放角度与砂轮当量直径的大小关系
3.4 精密磨削加工设备
3.4.1 精密数控磨床MGK1420 简介
3.4.2 磨床基本结构及参数
3.5 小结
第四章 数学模型建立与加工误差分析
4.1 数学模型
4.1.1 曲面轮廓高度模型
4.1.2 磨削曲面上的磨粒轨迹模型
4.2 磨削轨迹图案分析和设计
4.3 加工误差
4.3.1 角度
4.3.2 中心高
4.3.3 X方向
4.3.4 中心高和X方向
4.3.5 刀具直径
4.4 影响方式
4.5 小结
第五章 氧化铝陶瓷凹球面精密磨削加工
5.1 加工工艺
5.1.1 工件图纸
5.1.2 装夹方案
5.1.3 加工方案
5.2 切削深度量级选择
5.2.1 加工参数选择
5.2.2 磨削轨迹图案对参数选择的影响
5.2.3 单个磨粒切削深度选择
5.3 砂轮的选择、制造和修磨
5.3.1 砂轮的选择
5.3.2 砂轮的制造
5.3.3 砂轮的修磨
5.4 加工仿真和程序编写
5.4.1 三维模型建立
5.4.2 加工仿真
5.4.3 程序编写
5.5 加工球面时合适的角度
5.6 精密磨削加工实验
5.6.1 试验条件
5.6.2 试加工对心方案
5.6.3 加工步骤
5.7 试验结果及分析
5.7.1 试验结果
5.7.2 分析
5.8 小结
第六章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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