铝合金材料研磨特性的试验研究

论文摘要

研磨加工作为精密、超精密加工中的一种重要加工方法,日益受到了重视,国内外的专家学者发明了许多新的研磨加工方法,并对硬脆材料的研磨材料进行了广泛的研究,但对于铝合金材料的研磨特性的研究却并不充分,随着铝合金材料的精密零件在计算机等行业的广泛应用,如计算机硬盘的镁铝合金材料基体,对铝合金材料的研磨特性的系统化研究越来越重要。由于影响研磨加工过程的因素多,工件表面形成过程非常复杂,因此,尽管人们已经用研磨加工获得了较高的面形精度及较低的表面粗糙度值,但人们对研磨的加工机理研究的还不够深入。随着研磨技术的应用日益广泛,人们也越来越关注其加工后的表面质量因素。因此本文对铝合金研磨加工机理进行了深入研究,主要进行了以下几个方面的研究：本文对铝合金材料研磨加工机理及已加工表面形成过程进行了研究。传统散粒磨料慢速研磨由于磨料在磨具上是随机分布的,所以其与工件之间的相互作用关系是不确定的,因此很难对其进行分析。而在涂附磨具研磨中,磨料与工件之间的相互作用关系具有一定的确定性,本文就是在此基础上,首先分析了研磨过程中磨粒的受力情况,并对磨粒的切削刃做了球冠形假设,以此为依据建立了涂附磨具研磨的力学模型。对涂附磨具研磨加工的工件已加工表面理论粗糙度进行了探讨,并对工件已加工表面粗糙度、材料去除量与研磨加工中各工艺参数(研磨时间、研磨压强、研磨速度和磨料粒度)之间的关系进行了研究。研究表明,不同的研磨参数对这两项指标有一定的影响。其中磨料粒度对工件表面粗糙度影响较大,研磨速度对其影响较小。实验还表明研磨加工后,工件表面都产生塑性变形,即使是像陶瓷、玻璃等硬脆性材料,其表面也存在一定的塑性变形。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出和意义
• 1.2 铝合金研磨技术的国内外研究概况和发展
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 发展前景
• 1.3 涂附磨具概述
• 1.3.1 涂附磨具定义和结构
• 1.3.2 涂附磨具的分类
• 1.3.3 涂附磨具的发展
• 1.4 课题的研究内容
• 第2章 研磨加工技术分析
• 2.1 研磨加工的特点、分类和工艺参数
• 2.1.1 研磨加工的特点
• 2.1.2 研磨加工分类
• 2.1.3 研磨主要工艺参数
• 2.2 材料去除机理分析
• 2.2.1 微量切削
• 2.2.2 按进化原理去除材料
• 2.2.3 多刃多向切削
• 2.2.4 化学作用去除材料
• 2.3 表面微观形貌测量技术
• 2.3.1 机械触针式测量仪
• 2.3.2 扫描探针显微技术
• 2.3.3 光学测量方法
• 第3章 涂附磨具研磨机理研究
• 3.1 引言
• 3.2 平面研磨加工原理
• 3.3 磨粒切削刃假设
• 3.4 涂附磨具研磨受力模型
• 3.5 单颗磨粒切削受力分析
• 3.6 结合剂的弹性变形
• 3.7 工件偏心放置时压强的分布
• 3.8 磨粒分布假设
• 3.9 磨粒受力统计分析及与研磨压力间的数学建模
• 3.10 本章小结
• 第4章 涂附磨具研磨工件表面微观形貌
• 4.1 引言
• 4.2 涂附磨具研磨已加工表面理论粗糙度
• 4.2.1 涂附磨具研磨加工原理
• 4.3 YL12材料的研磨试验
• 4.3.1 主要试验装置
• 4.3.2 试验条件与方法
• 4.3.3 研磨时间、研磨压强、研磨速度对加工质量影响的试验
• 4.3.4 磨料粒度对加工质量的影响的试验
• 4.4 涂附磨具研磨对不同材料表面微观形貌的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢