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陶瓷的磨削

保证高效加工和合理成本的新方法 在零件制造中,由于陶瓷材料的加工成本高,不象金属那样被普遍接受。然而,有机会来开发新的磨削方法,以便有可能在合理的成本下,用有效的工艺来生产陶瓷零件。这些对策需要对在长期的金属磨削过程中所获得的经验和对磨削系统各部分的优化作仔细的分析。  (本文共1页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

Y-TZP/Al_2O_3陶瓷磨削性能和耐磨性的研究

先进结构陶瓷Y-TZP/Al_2O_3复相材料具有优良的力学性能和耐磨蚀性,作为油田钻井泵用缸套,其耐磨性已远远超过金属缸套,但是要想扩大应用,还需继续提高其耐磨性及降低制备成本。本文以油田钻井泵用Y-TZP/Al_2O_3陶瓷缸套为研究背景,通过模拟缸套实际工况下的磨损过程并和陶瓷的磨削加工过程进行对比分析,研究了磨削性能—材料力性—显微结构—耐磨性之间的联系,找出了影响Y-TZP/Al_2O_3陶瓷磨削性能和低磨损条件下耐磨性的主要因素。Y-TZP/Al_2O_3陶瓷的磨削实验结果表明,材料需要的磨削力主要受组成和显微结构影响,组成不同的材料,尽管力学性能相似,但是其磨削性能却显著不同;对于组成相同的Y-TZP/Al_2O_3陶瓷,材料的硬度对磨削力有直接的影响,硬度越大,需要的磨削力越大,比磨削能越大。陶瓷材料的脆性指数会影响试样磨削后的表面完整性,脆性指数越高,表面完整性越差。模拟缸套实际工况下的磨损过程表明,Y-TZP...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

双磨粒磨削碳化硅陶瓷仿真与试验研究

SiC陶瓷以其独特的物理化学性能在航空航天领域具有广泛应用前景。近年来航空航天领域的飞跃式发展对SiC陶瓷零件的加工形状精度和表面质量有了更高的要求,因而从优化砂轮地貌和磨削工艺的角度去改善加工质量、提高加工效率的努力显得极为重要。目前,单颗磨粒磨削方法由于具有单颗磨粒切厚可控、磨削过程独立的优势而常被用来研究SiC陶瓷的磨削去除机理。然而,磨削是砂轮表面大量磨粒共同参与切削材料的过程,单颗磨粒的方法无法准确解释整个砂轮磨削过程中的多颗磨粒的共同作用对材料去除的影响。因此,本文提出了双磨粒磨削SiC陶瓷的磨粒间耦合作用的研究,基于有限元仿真和试验研究手段,确定耦合作用最强时的双磨粒排布轴向间距,并在最佳磨粒排布条件下分析磨削参数对SiC陶瓷磨削加工的影响。本文主要工作及取得的成果如下:(1)进行了两颗磨粒磨削SiC陶瓷的有限元仿真,在不同的磨粒轴向间距条件下分析了第一主应力和磨痕形貌,并根据磨削力、材料去除率的仿真结果,初步确定...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于LS-DYNA的超高速磨削仿真研究

塑性金属材料由于其机械性能优良,价格适当,机械加工性能好,因此在机械工程中应用十分广泛。而硬脆材料由于其具有优良的机械、热学等性能,近年来也被广泛应用于航空航天、机械、军事、精密制造等领域。在机械加工中,磨削过程是一个复杂的物理变化过程,在磨削过程中,普通金属材料是以塑性变形去除的,而硬脆材料是以显微塑性变形及脆性断裂去除材料的,因此,本论文将超高速磨削工艺应用于两种材料的加工,力求获得良好的加工质量的同时,深入研究对于不同性能材料的磨削加工机理,分析磨削参数对磨削力、表面质量的影响,为实际的机械加工提供了理论支持。本文通过有限元法对普通金属材料及硬脆材料的超高速磨削过程进行了仿真研究。同时鉴于硬脆材料优异的机械、热学等性能,针对硬脆材料建立了磨削力的数学模型,并对其磨削过程中的磨削力,去除方式等做了详细的理论分析和研究。论文的研究工作主要包括以下几方面:(1)通过流固耦合有限元法模拟单颗磨粒的切削过程和多颗磨粒磨粒划擦的磨削仿...  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

氮化硅陶瓷某典型零件回转曲面精密磨削工艺实验研究

随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅速发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平面、曲面和复杂形状的加工需求日益迫切。目前,高硬度高脆性材料的超精密加工主要通过超硬精细磨料的精密磨削及研磨、抛光来实现。传统的曲面磨削主要采用两种加工方法,一是采用成型砂轮加工,这种加工方法虽效率较高,但存在砂轮修整时间长,砂轮磨损后加工形状精度低等问题;二是将砂轮修整成V型,形成固定的尖点,然后用砂轮的尖点对曲面进行成型加工,这种方法存在砂轮易磨损,精度难以保证等缺点。本文针对某典型氮化硅陶瓷回转曲面零件,在高精度数控坐标磨床MK2945C上,建立了该典型零件回转曲面的数控磨削实验平台。采取砂轮法向跟踪磨削方法,具体分析了回转曲面的成型原理和成型过程,并进行了数控编程和数控磨削加工;建立了凸、凹两种回转曲面的磨削表面残留高度数学模型,分析了砂轮半径、砂轮进给速度、工件曲率半径及工件转速对磨削表面残留高...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛理工大学
青岛理工大学

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

磨削加工过程中,磨削比能高,故磨削区的温度较高。当温度超过某一临界值时,就会引起零件表面的热损伤(表面氧化、烧伤、残余应力和裂纹),使其抗磨损性能下降,抗疲劳性差,从而降低使用寿命和可靠性。另外,磨削周期内工件的积累温升,会导致工件尺寸精度、形状精度误差以及砂轮寿命急剧下降。所以,有效控制磨削区的温度,防止工件表面的热损伤,是研究磨削机理和提高磨削表面完整性的重要课题。传统的磨削加工过程中,通常采用浇注磨削液的方式,来降低磨削温度。由于砂轮的高速旋转,在其周围形成“气障层”阻碍磨削液进入磨削区,真正有效进入磨削区的磨削液很少,大量的磨削液只能对工件基体起到冷却降温的作用。同时造成严重的浪费和污染,难以适应现代绿色制造的生产加工潮流。近几年人们提出了绿色磨削加工——微量润滑(minimum quantity lubricant,简称MQL)。它是将微量的润滑油充分雾化后形成微米级汽雾,借助高速流体冲破“气障层”,有效进入磨削区。微...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>