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《基于超聲振動輔助微磨削的硬脆材料表面粗糙度研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號:TH161密級:公開UDC:621編號:河北工業(yè)大學碩士學位論文基于超聲振動輔助微磨削的硬脆材料表面粗糙度研究論文作者:王力影學生類別:全日制學科門類:工學碩士領域名稱:機械工程指導教師:張建華職稱:副教授資助基金項目:河北省自然科學基金項目[編號:E2012202088、E2012202112]DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringSTUDYONGRINDINGSURFACEROUGHNESSOFHARDANDBR
2、ITTLEMATERIALSINULTRASONICVIBRATIONASSISTEDMICROENDGRINDINGbyWangLiyingSupervisor:Prof.ZhangJianhuaFebruary2017ThisworksupportedbytheNaturalScienceFoundationofHebeiprovince[NoNoE2012202088,E2012202112]摘要近年來,硬脆材料因其具有硬度高、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕性強等一系列優(yōu)良的物理機械性能而受到了廣泛的關注。但是,這些優(yōu)良的性能也給加工過程提出了挑戰(zhàn)。大量學者研究發(fā)現(xiàn)
3、,超聲振動輔助微磨削在加工硬脆材料上具有獨特的優(yōu)勢,其可以顯著降低磨削力、減小磨削溫度、抑制砂輪磨損和改善加工表面質量等。工件的表面粗糙度是體現(xiàn)加工質量的重要參數(shù),一直是研究的重點問題。因此,本文對超聲振動輔助微磨削脆硬材料的表面粗糙度進行研究,其具有重要的理論與應用價值。主要研究內容如下:1.對常規(guī)磨削狀態(tài)下的工件材料去除機理進行了分析,介紹了典型的壓痕斷裂力學模型?;诘湫偷膲汉蹟嗔蚜W模型,對超聲振動輔助微磨削的硬脆材料去除機理進行了分析?;谙噜弮深w磨粒的運動軌跡方程,建立了超聲振動輔助微磨削的運動學模型。2.基于超聲振動輔助微磨削的表面形成機理,對工件表面
4、粗糙度進行建模?;谇行己穸鹊娜鹄怕拭芏群瘮?shù),考慮到磨粒的隨機分布,磨削狀態(tài)、超聲振幅、磨粒幾何形狀對表面粗糙度建模的影響,得到了工件表面粗糙度與切屑厚度的關系式。3.為了驗證上述所建立解析模型的正確性以及超聲振動和磨削參數(shù)對工件表面粗糙度的影響,設計了超聲振動輔助微磨削實驗平臺。實驗結果表明:在不同的磨削加工參數(shù)下,引入超聲振動能夠有效的改善磨削過程中的工件表面質量;實驗測得的工件表面粗糙度與解析模型預測結果較為吻合,但也產(chǎn)生了一定的誤差,并對產(chǎn)生的誤差進行了詳細分析。關鍵字:微磨削表面粗糙度超聲振動切屑厚度硬脆材料IABSTRACTInrecentyears,
5、thehardandbrittlematerialshavebeenreceivedwidespreadattention,duetoitshighhardness,goodwearresistance,hightemperatureresistant,strongcorrosionresistance,andaseriesofexcellentphysicalandmechanicalproperties.However,theseexcellentperformancesalsoputforwardnewchallengetothemachiningproces
6、s.Alargenumberofscholarsstudyfoundthatultrasonicvibrationassistedmicroendgrindinghasuniqueadvantagesinmachininghardandbrittlematerials,itcansignificantlyreducethegrindingforceandgrindingtemperature,inhibitionofgrindingwheelwearandimprovetheprocessingsurfacequality,etc.Thesurfaceroughne
7、ssoftheworkpieceisanimportantparameterofreflectingtheprocessingquality,whichisthekeypointoftheresearchproblem.Therefore,thisarticleisbasedonultrasonicvibrationassistedmicroendgrinding-UAMEGandtostudythegrindingsurfaceroughnessofhardandbrittlematerialswhichhasimportanttheoreticalandap