SiC颗粒增强铝基复合材料精密磨削技术的研究

论文摘要

颗粒增强铝基复合材料由于其良好的物理力学性能,在航空、国防、电子、仪器仪表等领域有着广泛的应用前景。但由于其基体中存在大量的SiC增强颗粒,颗粒增强铝基复合材料的加工性能较差。现有的常用加工方法存在成本高,精度低、表面粗糙度大,小尺寸孔和异型槽加工困难等问题。本论文的宗旨是研究SiC颗粒增强铝基复合材料的磨削性能。比较了电镀和烧结金刚石砂轮的磨削性能。在磨削理论分析的基础上,进行了以下试验研究。首先,通过砂轮的磨损试验,研究了砂轮磨削比。借助于光学显微镜对砂轮表面磨损微观形貌进行了观测,分析了不同加工方法下,砂轮的磨损机理。然后,研究了工艺参数对磨削力的影响,确定了各工艺参数对磨削力影响的主次关系,并建立了磨削力的经验公式。之后,研究了工艺参数对磨削表面粗糙度的影响,获得了工艺参数对磨削表面粗糙度的影响规律。借助于SEM对磨削表面的微观形貌进行了观测,分析了不同加工方法下,磨削表面的不同缺陷形式。在以上研究的基础上,进行了窄槽和小孔磨削试验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 砂轮磨损与表面质量
• 1.2.2 磨削力
• 1.2.3 小尺寸孔槽的加工
• 1.3 课题主要研究内容
• 第2章 磨削过程的研究
• 2.1 单颗粒磨粒磨削模型
• 2.1.1 砂轮的安装弹性
• 2.1.2 磨粒的大负前角
• 2.1.3 单颗粒磨粒磨削模型
• 2.2 磨粒最大磨削深度
• 2.3 本章小结
• 第3章 磨削力的研究
• 3.1 试验材料与试验方案
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 电镀砂轮端面磨削的磨削力
• 3.2.2 电镀砂轮侧面磨削的磨削力
• 3.2.3 烧结砂轮侧面磨削的磨削力
• 3.2.4 试验结果的分析
• 3.3 磨削力经验公式的分析
• 3.3.1 磨削力经验公式的建立
• 3.3.2 拟合结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 磨削加工表面粗糙度的研究
• 4.1 砂轮修整方法
• 4.2 无横向进给的磨削表面理论粗糙度模型
• 4.3 工艺参数对磨削表面粗糙度影响的试验
• 4.3.1 电镀砂轮端面磨削
• 4.3.2 电镀砂轮侧面磨削
• 4.3.3 烧结砂轮侧面磨削
• 4.4 磨削表面微观形貌
• 4.5 窄槽和小孔加工
• 4.6 本章小节
• 第5章 金刚石砂轮磨损的研究
• 5.1 金刚石砂轮的选择
• 5.2 金刚石砂轮磨损的试验研究
• 5.3 金刚石砂轮磨损机理的研究
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 致谢