精密磨削机理论文_郭梁超

导读:本文包含了精密磨削机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:磨削,精密,机理,石英玻璃,材料,纳米,损伤。

精密磨削机理论文文献综述

郭梁超[1](2019)在《超精密磨削衬底生长无转移石墨烯应用及机理研究》一文中研究指出石墨烯(Graphene)有着优异的电学性能、力学性能和光学性能,因此石墨烯在半导体器件、生物及力学传感器件等方面有着广泛的应用。但是传统的化学气相沉积法(CVD)在金属催化剂上生长和转移石墨烯通常会引起许多缺陷,如铜和石墨烯的热膨胀系数不同,在降温过程中,石墨烯薄膜收缩会产生表面裂纹。转移过程中会引入有机物杂质、由于外力引起薄膜破损,使制备的石墨烯器件质量变差。本文针对石墨烯生长方法中存在的问题,较低温(700~900 ℃)下使用等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)在镀镍膜的绝缘衬底上直接制备了英寸级少层均质无转移石墨烯薄膜,其平均表面方阻大小为821 Ω/sq,透光率可以达到96.5%,这种石墨烯也可以在任意曲面上生长,在光电领域显示了良好的应用前景。优化后生长工艺参数中生长时间为10 min,铜膜厚度为25 nm,生长温度为900℃,射频功率为150 W,甲烷气体流量为16 sccm。在无转移石墨烯的生长过程中,石墨烯在现有的电化学抛光硅衬底附着力较差,形成的石墨烯薄膜容易脱落,因此加工出适合生长无转移石墨烯的衬底尤为重要。本文研制了一种二氧化铈作为添加剂的新型金刚石砂轮,对硅衬底进行超精密磨削加工,砂轮进给速度为4~20 μm/min,磨削速度为40.3 m/s,工件转速为100 rpm,实现了硅衬底的高效超低损伤超光滑表面制造。进给速度为8 μm/min时,表面粗糙度为0.8 nm,表面的非晶层达到了43 nm。研究结果显示,其磨削过程中除了金刚石磨粒对表面的磨削作用,砂轮中特殊填料二氧化铈会和硅表面发生化学反应,有效去除硅材料,实现了高效超低损伤超精密机械化学磨削。无转移石墨烯可在复杂沟槽表面衬底生长,拉曼光谱测试表明,仍然可以得到少层均质石墨烯,测试了其光电性能并应用于透明电路中。另外,对无转移石墨烯力学传感器进行了重复性测试,并对人体的各项运动及语音进行了识别。制备了无转移石墨烯离子生物传感器件,测试了不同浓度下钠和铅离子对传感器霍尔效应参数的影响。通过判断载流子浓度的变化区分钠离子和铅离子,并根据变化量判断铅离子的浓度,铅离子的载流子浓度变化率最大达到了25.4%,检测极限为1nmol/L,高于人体铅离子浓度的检测标准,说明石墨烯离子生物传感器可应用于人体血液重金属离子浓度检测。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-06-12)

王伟[2](2019)在《石英玻璃的高效可控精密磨削机理研究》一文中研究指出本文针对目前石英玻璃光学元件加工效率低,塑性域磨削难以实现的问题,研究了石英玻璃的高效可控精密磨削机理。从材料的力学响应机理及磨粒与工件接触区的应力状态入手,研究了石英玻璃磨削过程中的材料去除机理。建立了单颗磨粒划擦石英玻璃的弹性应力场解析模型。建立了磨削过程中单颗磨粒划擦原始损伤石英玻璃表面的裂纹失稳扩展临界函数,研究了石英玻璃表面微裂纹损伤的可控磨削机理。提出了石英玻璃的低裂纹损伤全脆性域磨削和高效可控塑性域干磨削工艺。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年05期)

张国军[3](2018)在《TiAl基合金薄壁构件砂带精密磨削机理及表面完整性研究》一文中研究指出TiAl基合金作为备受国际青睐的一种新型复合材料,与钛合金、镍基高温合金相比,具有密度小、比强度高、高温抗蠕变性能强、抗氧化性强等优点,在航空航天领域具有广阔的应用前景。然而TiAl基合金塑性低、脆性大,材料难加工,使用传统机械加工方式难以满足加工要求,因此其发展应用受到一定程度的制约。本文针对TiAl基合金薄壁构件表面难加工问题开展研究,采用仿真与试验相结合的方法,提出一种适用于TiAl基合金“柔性”精密加工的砂带磨削加工方法。本文完成的主要研究工作如下:(1)开展TiAl基合金材料可加工性及加工变形特性分析,研究砂带单颗磨粒切削机理及型面磨削机理,为后续考虑变形与磨损的磨粒空间运动轨迹模型建立及薄壁构件型面磨削策略分析奠定基础。(2)开展磨削接触状态对TiAl基合金砂带磨削材料去除影响机制的研究,建立考虑变形的磨粒空间运动轨迹模型,结合有限元仿真与基础实验确定了TiAl基合金砂带精密磨削工艺参数,为后续试验研究提供理论依据。(3)利用最小二乘法及功率谱密度分析法处理采集得到的砂带表面形貌,采用数值模拟算法仿真砂带表面形貌,建立砂带磨粒磨损高度的预测模型,建立虑及磨损的磨粒空间运动轨迹模型,创建TiAl基合金工件表面磨削形貌仿真算法,分析对比仿真与实测的磨削表面形貌及表面粗糙度。(4)开展TiAl基合金砂带精密磨削正交试验,利用灰色关联法确定最优磨削工艺参数,从表面粗糙度、表面硬度、残余应力及表面形貌等方面研究磨削表面完整性。开展复杂型面薄壁构件砂带磨削试验,分析表面磨削质量,验证TiAl基合金薄壁构件砂带精密磨削的可行性。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

王伟[4](2017)在《石英玻璃的高效可控精密磨削机理研究》一文中研究指出本文针对目前石英玻璃光学元件加工效率低,塑性域磨削难以实现的问题,研究了石英玻璃的高效可控精密磨削机理。从材料力学响应机理及磨粒与工件接触区的应力状态入手,研究了石英玻璃磨削过程中的材料去除机理。分析了石英玻璃的力学响应机理,通过室温和高温纳米压痕实验研究了石英玻璃的室温、高温变形机理与裂纹扩展机理。建立了单颗磨粒划擦光学玻璃的弹性应力场解析模型,分析了石英玻璃的裂纹成核位置与序列及其对材料去除机理的影响。建立了磨削过程中单颗磨粒划擦原始损伤石英玻璃表面的裂纹失稳扩展临界函数,并基于该临界函数研究了石英玻璃表面微裂纹损伤的可控磨削机理。提出了低裂纹损伤全脆性域磨削和塑性域干磨削石英玻璃的高效可控磨削工艺。对石英玻璃进行了低损伤全脆性域精密磨削,降低了石英玻璃的微裂纹损伤深度;进行了高效可控塑性域超精密磨削,获得了光滑无裂纹的石英玻璃表面。分析了石英玻璃的力学响应机理,石英玻璃的微观结构不致密,在应力球张量作用下会发生致密化变形,不容易发生塑性流动,且断裂韧度低,裂纹容易成核扩展。因此石英玻璃的塑性域加工极为困难。通过室温纳米压痕实验,研究了石英玻璃和对比材料苏打玻璃的变形机理与裂纹扩展机理。结果表明,石英玻璃的压痕周围形成了塌陷,塌陷区原子空穴数量增加,微观缺陷密度大,边界裂纹极易成核扩展;在压痕实验中石英玻璃发生了较大的致密化变形和较小的塑性流动,因此Blister应力场强度小,不容易产生径向裂纹;苏打玻璃的分子结构致密且容易沿剪切面滑动,其塑性流动性好,在压痕周围形成了隆起,且Blister应力场强度大,容易产生径向裂纹。通过高温纳米压痕实验,研究了温度对石英玻璃变形机理和裂纹扩展机理的影响。结果表明,在高温下石英玻璃的分子结构致密,塑性流动性好,Blister应力场强度大,裂纹成核扩展的临界载荷增大,因此在高温下石英玻璃容易实现塑性域加工。建立了单颗磨粒划擦光学玻璃的弹性应力场解析模型,分析了单颗磨粒划擦实验中,石英玻璃和对比材料BK7硅酸盐玻璃的裂纹成核位置与序列及其对材料去除机理的影响。对石英玻璃和BK7玻璃进行了单颗磨粒划擦实验。在划擦过程中,中央裂纹最先成核,因此中央裂纹成核的临界划擦深度即是材料的脆塑转变临界深度。中央裂纹扩展的深度决定了材料的裂纹损伤深度。随后成核的侧向裂纹、赫兹裂纹和径向裂纹交织扩展,引起材料的脆性域去除。石英玻璃具有开放的网状分子结构,在外部应力作用下容易成核扩展成为裂纹损伤,因此石英玻璃的脆塑转变临界划擦深度只有32 nm。金属离子填补了 BK7玻璃二氧化硅网状结构中的原子空穴,使其更容易沿剪切面滑动,因此BK7玻璃的塑性流动性优于石英玻璃,BK7玻璃的脆塑转变临界划擦深度为98 nm。建立了磨削过程中单颗磨粒划擦原始损伤石英玻璃表面的裂纹失稳扩展临界函数,基于该临界函数研究了石英玻璃表面微裂纹损伤的可控磨削机理。在磨削过程中,随着单颗磨粒磨削深度的增加,材料的磨削机理依次是塑性域去除、低载半脆性域去除、全脆性域去除和高载半脆性域去除。当工件进给速度低至1mm/min时,单颗磨粒磨削深度仅为1~2 nm,实现了石英玻璃的塑性域磨削,获得了无裂纹损伤的光滑表面。但是磨削效率极低。对石英玻璃进行全脆性域磨削时,磨削力低,砂轮自锐性好,能获得材料去除率较高、表面粗糙度较低、微裂纹损伤深度较小的加工表面,是一种较理想的精密磨削工艺。采用耐高温陶瓷结合剂CBN砂轮和大磨削深度干磨削了石英玻璃,利用磨削热改善了石英玻璃的塑性加工性能,提高了石英玻璃的塑性域磨削深度,获得了光滑无裂纹的石英玻璃表面,实现了高效塑性域磨削。提出了实现石英玻璃塑性域干磨削的必要条件,即磨削区温度高且单颗磨粒磨削深度小于对应磨削温度下的脆塑转变临界深度;磨削深度大于前一道工序形成的微裂纹损伤深度。建立了石英玻璃的干磨削温度场理论模型,通过红外透射测温法在线测量了石英玻璃的干磨削温度,验证了该理论模型的正确性。(本文来源于《山东大学》期刊2017-09-08)

张全利[5](2017)在《碳化物材料超精密磨削加工表面生成及损伤机理研究》一文中研究指出碳化物硬脆材料在高温、高压等恶劣条件下因具有高强度、高硬度及优异的化学稳定性而被广泛的应用于航空航天、光学制造、汽车零部件及核工业等领域。为了同时获得良好的表面粗糙度和面形精度,超精密磨削被广泛应用于加工碳化物硬脆材料。但是,超精密磨削加工会诱发硬脆材料工件表层及亚表层损伤,包括裂纹、塑性变形、相变、氧化及残余应力等。这些都将严重影响工件的使用寿命、表面力学性能以及相应的功能。此外,为了去除这些损伤和进一步改善表面粗糙度,在磨削后还需要对工件进行抛光。超精密磨削加工所能得到的表面质量对于降低后续工艺的成本起到了决定性作用。事实上,碳化物硬脆材料工件能否直接服役及对磨削表面进行抛光的效率均与磨削表面完整性密切相关,对其进行研究已成为世界范围内的热点。此外,平行磨削法已广泛应用于加工球面、非球面、菲涅耳结构等回转对称表面。为了实现碳化物硬脆材料回转轴对称表面的超精密磨削加工,结合在位测量技术及工件表面的典型特征采用相应的误差补偿方案以改善工件的面形精度仍需更深入的研究。本论文从理论和实验上研究了典型碳化物材料(碳化钨和碳化硅)超精密磨削加工的表面生成及损伤机理,并以超精密加工大深径比的半球偶件和“水滴”结构表面作为案例进行研究,以推动硬脆材料回转轴对称表面超精密磨削技术的发展。论文的主要内容包括以下方面:(1)通过维氏压痕和单颗粒金刚石刻划对RB-SiC/Si和WC/Co材料在准静态及动态载荷下的损伤机理进行了基础实验研究。分析了所加工碳化物材料的脆性与其表面损伤行为之间的关系,对比了不同结合剂(Si和Co)的添加对碳化物材料在静态及动态载荷下的损伤机理影响机制的不同,研究了碳化物材料在动态载荷下材料的损伤机理对其脆性、材料的组织结构及切削深度之间的依赖关系,从而为研究碳化物材料超精密磨削表面生成及损伤机理奠定良好的理论基础。(2)对RB-SiC/Si和WC/Co材料在尖角边缘V形砂轮切入式磨削和平行磨削加工时的表面损伤机理进行了研究。分析了尖角弧形砂轮表面多磨粒同时参与材料去除时碳化物材料的表面特征及材料去除机理,研究了不同结合剂性能对材料损伤机制的影响。结合先进的材料表征技术对磨削表面进行分析,提出了碳化物材料在超精密磨削过程中表面损伤新机制,包过磨削表面的非晶态转变、C的偏析的影响、组成相的取向性变化,进一步丰富了硬脆材料磨削诱发表面损伤理论。(3)研究了材料的微观组织结构对磨削表面生成的影响,分析了砂轮振动及材料去除速率对纳米级表面生成的影响规律。通过与无结合剂材料和单晶材料在相同加工条件下的表面形貌作对比,分析了结合剂的添加对表面生成的影响,研究了结合剂相变及塑性变形伴随的体积变化对磨削表面纳米级特征的影响。分析了平行磨削中表面粗糙度对材料的去除速率依赖关系以及工件-砂轮相对振动对表面生成的影响机制。此外,根据在位测量结果,提出了相应的刀具轨迹补偿方案,在WC材料表面超精密磨削加工出了Φ20 mm“水滴”结构表面,推动了平行磨削在硬脆材料回转轴对称复杂表面中的应用。(4)分别对金刚石砂轮微观和宏观磨损机理及其对磨削表面生成的影响进行了研究。微观磨损包括金刚石磨粒的崩碎、顶端磨平、脱落及氧化,并通过磨削表面的频谱分析研究了砂轮微观磨损对表面生成的影响规律,建立了金刚石磨粒尺寸与进给速率相对大小对磨削表面生成的影响关系。研究了砂轮的宏观磨损对工件中心岛状残留的形成及面形精度的影响,建立了超精密磨削加工TN85半球偶件时砂轮的宏观磨损与工件尺寸偏差的量化关系,并通过对刀具轨迹补偿,实现了Φ15 mm TN85半球偶件的超精密磨削加工,为碳化物材料典型球面的加工奠定了基础。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-03-01)

陈卓[6](2013)在《单晶硅材料超精密磨削机理研究》一文中研究指出单晶硅材料作为优异的衬底材料被大量应用于半导体产业中。单晶硅材料的超精密磨削技术是半导体芯片衬底平坦化加工和背面减薄加工的核心技术。由于单晶硅材料超精密磨削时使用了基于自旋转原理的单晶硅超精密磨削机床。其运动形式与普通平面磨床存在显着区别,而且单晶硅材料的力学特性也与不同于其它材料,再加上我国基于工件自旋转原理的单晶硅材料超精密磨削机床仍处于试制阶段,单晶硅材料的超精密磨削技术方面仍有大量问题未得到解决。单晶硅材料超精密磨削机理的研究对完善材料加工理论,提高我国高超精密磨削技术水平,促进电子信息产业的发展具有重要意义。本文通过数学建模、理论分析及实验验证,系统的研究了单晶硅材料的超精密磨削机理:首先,研究了基于自旋转原理的超精密磨削机床的运动学规律。本文利用数学矩阵的方法,建立了基于自旋转磨削原理的磨粒相对于单晶硅的运动轨迹模型,并首次建立了磨粒相对运动速度的数学模型。编制了单晶硅材料超精密磨削运动的二维及叁维仿真程序,计算机仿真分析了超精密磨削运动规律,最后通过单晶硅材料的自旋转磨削实验,验证了数学模型及运动学规律的正确性。其次,根据超精密磨削运动原理,理论推导了单晶硅材料超精密磨削加工时磨削力的数学模型以及金刚石磨粒与单晶硅材料接触的应力模型,在此基础上分析了单晶硅材料的塑性变形及脆性断裂对单晶硅材料性质的影响规律,创新性地确定了单晶硅材料的塑性/脆性去除的力的理论阈值。研究认为单晶硅材料发生塑性变形的理论阈值为σP-N,而发生脆性断裂的理论阈值为σcr。同时单晶硅材料发生塑性变形后,晶格常数减小,单晶硅的晶相发生了改变,单晶硅材料的力学性质也发生了变化。而单晶硅材料发生脆性断裂时,微裂纹的产生降低了单晶硅材料的断裂强度。再次,通过在线刀具制造技术制造了微细金刚石砂轮,利用测力仪及Labview设计了磨削力的在线测量系统,并对单晶硅材料进行了微细金刚石砂轮和杯型金刚石砂轮磨削实验,重点研究了磨削力的变化规律以及磨削力与磨削后硅片表面质量的关系,验证了单晶硅材料塑性阂值及脆性阈值的理论。微细金刚石砂轮磨削实验研究表明:微细金刚石砂轮磨削时,单晶硅材料以塑性去除为主。在较小的磨削力作用下,单晶硅料发生了塑性流动,同时部分单晶硅材料以塑性切屑的形式从单晶硅材料表面去除。而在较大的磨削力作用下,单晶硅材料大部分仍以塑性去除为主。但在加工区域的边界位置,应力场过大,易出现破碎;微细磨削时,单晶硅材料塑性去除时的法向磨削力阈值ZP-N和脆性去除时的法向磨削力阈值FZCr分别为200mN和300mN。杯型金刚石砂轮磨削实验表明:磨削力随磨削时间的变化呈现出磨削开始阶段、稳定磨削阶段、光磨阶段以及磨削结束阶段等四个不同的阶段。使用600#金刚石磨削单晶硅片,当磨削力在.50N-70N范围内,单晶硅材料主要以塑性去除形式为主,硅片表面出现大量塑性切除留下的磨痕沟槽,但同时伴随有少部分材料发生脆性断裂;而当磨削力大于70N时,大部分单晶硅材料以脆性去除为主,单晶硅表面出现大量的脆性裂纹,伴随大量棱角分明的脆性切屑。使用2000#金刚石磨削单晶硅片,在较小的磨削力下(35N-60N),单晶硅材料以塑性去除的形式为主,硅片表面出现大量光滑而细小的磨痕,同时伴随出现塑性流动现象;而当磨削力较大时(超过80N),单晶硅材料的去除形式以塑性疲劳的形式为主,硅片表面的质量较差。实验条件下,使用600#及2000#金刚石砂轮磨削单晶硅材料时,磨削力阈值分别为120N与60N。最后,利用微纳米力学综合测量系统及硅片自旋转超精密磨床,开展了单颗磨粒划痕实验及自旋转磨削实验,实验研究了单晶硅材料的超精密磨削机理。研究认为:5gm半径的金刚石磨粒划痕实验时,塑性加工阈值和脆性加工阈值分别为10mN和120mN。2μm半径的金刚石磨粒划痕实验时,塑性加工阈值和脆性加工阈值分别为5mN和30mN。单晶硅材料塑性、脆性加工对象存在本质的区别,单晶硅材料塑性磨削时,磨削去除的单晶硅材料的主要以Si-Ⅲ和Si-Ⅰ为主。单晶硅材料脆性磨削时,磨削去除的单晶硅材料以未发生晶相转变的Si-Ⅰ为主。600#金刚石砂轮在较大的进给速度下磨削单晶硅材料时,单晶硅材料以脆性去除为主,以塑性去除为辅。2000#金刚石砂轮,在较小的进给速度下磨削单晶硅材料时,单晶硅材料以塑性去除为主,以脆性去除为辅。塑性流动现象主要发生于光磨阶段。本文对单晶硅材料的超精密磨削机理进行了大量的基础性研究,理论分析结论与实验研究结果是一致的。研究成果为单晶硅材料超精密磨削装备、磨削力控制系统的研制以及高效无损伤加工工艺的研发提供了理论依据。(本文来源于《广东工业大学》期刊2013-06-01)

于晓琳[7](2012)在《高体积分数SiCp/Al复合材料精密磨削机理及表面评价研究》一文中研究指出SiC颗粒体积含量50%以上的高体积分数碳化硅铝基复合材料(SiCp/Al)不仅具有高比模量、低膨胀等优异性能,而且在密度、热导率、热变形系数等关键指标上优于SiC,已成为替代微晶玻璃、石英玻璃、SiC材料等的重要反射镜材料。由于SiCp/Al复合材料中SiC颗粒增强相与Al合金基体相截然不同的特性,其加工比单纯的金属和脆性材料更为困难,加工机理也更为复杂,已加工表面缺陷严重,常规的表面粗糙度也难以对其加工表面给予合理的评价。对其精密、超精密加工技术,加工机理及表面完整性进行研究具有重要的理论和实际意义。本文针对高体积分数SiCp/Al复合材料精密磨削加工难题,对其精密磨削机理、已加工表面缺陷特征、已加工表面的评价表征方法及高完整性表面形成机理和条件进行了深入系统的研究,主要研究内容如下:(1)研究了高体积分数SiCp/Al复合材料的磨削去除形式,应用SEM观察分析了SiCp/Al复合材料磨削表面缺陷及磨屑的形貌特征和类型,提出了其形成机理。应用压痕实验和压痕断裂力学理论研究了压痕深度、压痕作用位置及SiC颗粒形状对SiC颗粒裂纹产生的影响,进而提出了实现硬质SiC颗粒增强相塑性域去除的机理和条件。建立SiCp/Al复合材料塑性域磨削条件的叁维非线性有限元模型,研究了磨粒钝球半径和压入深度对复合材料硬质增强相SiC颗粒脆-塑性转变的影响。(2)对高体积分数SiCp/Al复合材料进行了精密磨削实验。对湿式磨削、干式磨削、低温冷冻磨削和ELID磨削工艺条件下的磨削力作了对比研究,分析磨削深度、工件进给速度和磨削工艺条件对磨削力的影响规律,并研究磨削SiCp/Al复合材料时的磨削力分力比的变化规律,从而进一步的揭示SiCp/Al复合材料的去除机理。(3)研究了高体积分数SiCp/Al复合材料磨削表面的形成机理。研究了低温冷冻处理对SiCp/Al复合材料硬度、残余应力及界面结合情况的影响,在此基础上研究低温冷冻条件下高完整性表面的形成机理。在ELID精密磨削条件下,从磨粒的微刃性、等高性,钝化膜的作用及磨粒的微切削作用几方面,揭示ELID精密磨削条件下SiCp/Al复合材料的高完整性表面的形成机理。在低温冷冻磨削条件下的高完整性表面磨削加工机理及理论研究是一个新的探索。(4)针对SiCp/Al复合材料磨削加工表面形貌的特点及主要的缺陷形式,在对二维粗糙度评定参数与叁维粗糙度评定参数表征方法,功率谱密度和表面分形维数表征方法的适用性进行比较后,建立能够真实反映SiCp/Al复合材料磨削加工表面微观形貌的表征参数体系,利用表面粗糙度叁维评定参数和表面功率谱密度对SiCp/Al复合材料磨削加工表面的幅度特征和空间波长分布特征进行表征。在此基础上,对磨削加工SiCp/Al复合材料表面质量进行评价,分析磨削参数和磨削工艺条件对加工表面质量的影响,为工程生产实际提供参考依据和理论指导。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2012-10-21)

安磊[8](2007)在《聚晶金刚石精密磨削机理的研究》一文中研究指出聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,PCD)复合片是近年来国内外迅速发展的一种超硬刀具材料,具有高硬度、高耐热性、良好的抗冲击韧性和小的热膨胀系数等优良性能,在石油地质勘探和机械加工等领域有广泛的应用,但是材料的加工性差使其推广受到一定的限制。目前国内外对聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact,PDC)加工方面的研究报道很少,本文对聚晶金刚石复合片的聚晶金刚石层进行了研究,通过实验和理论分析,得出了聚晶金刚石的材料去除机理,分析了磨削参数和砂轮特性对磨削加工的影响,求得了磨削力公式。本文利用高精度精密平面磨床对聚晶金刚石进行磨削实验,分析了磨削参数(砂轮线速度、磨削深度、工件进给速度)和砂轮特性(结合剂类型和磨粒粒度)等对聚晶金刚石的磨削力、磨削力分力比、比磨削能和磨削表面粗糙度的影响规律。求得了砂轮线速度、磨削深度和工件进给速度与磨削力的关系式,指出不同参数对磨削力的影响程度。本文通过分析磨削后的试件表面的扫描电子显微镜照片和比磨削能的变化规律,揭示了聚晶金刚石的材料去除机理。研究表明:聚晶金刚石的材料去除主要是通过磨粒机械磨除、热物理及热化学作用、高温塑性变形和破碎作用来实现的。磨粒机械磨除贯穿于磨削过程始终,磨除作用很缓慢;在法向磨削力和砂轮线速度较高的情况下,金刚石的氧化和石墨化去除所占比例较大;在高温时可能存在塑性去除;破碎是聚晶金刚石材料最主要的材料去除方式,包括沿晶破碎和穿晶破碎。本研究工作对聚晶金刚石复合片刀具材料的推广应用有一定的理论和实用价值,有待于更深入的研究。(本文来源于《湖南大学》期刊2007-06-08)

范超幸[9](2006)在《碳化硅的金刚石高效精密磨削机理和实验研究》一文中研究指出碳化硅陶瓷具有高强度和硬度、高弹性模量、低密度、良好的导热性和低膨胀性等优点,在石油,化工,航空航天,汽车等工业领域得到了广泛应用,但由于脆性大而在精密及超精密加工中难以达到良好的精度及表面质量,同时生产效率低,生产成本过高,而金刚石超精密磨削加工技术的发展使碳化硅陶瓷及其他工程结构陶瓷和硬脆材料有了更大的应用前景。本文首先对碳化硅陶瓷的应用进行了系统的分析,从材料制备、基本性能、应用及精密加工技术进行了整体分析,然后对碳化硅陶瓷的晶体结构和显微缺陷进行了分析,并对碳化硅磨削加工的去除机理进行了理论分析,最后通过单磨粒金刚石刻划加工和金刚石精密磨削实验研究对碳化硅的精密磨削机理进行了分析。通过理论分析与实验研究,对单点刻划时碳化硅材料的去除机理和刻划表面形成机理进行了深入的分析,对比分析了材料去除的叁种模式:以挤压、碎裂、崩碎为主的脆性断裂去除模式,以耕犁、刻划为主的塑性剪切成形模式及压应力状态下表层晶粒细化的粉末化去除模式。通过分析碳化硅的精密磨削表面形貌特征及磨削力的特点,对碳化硅材料基于大磨粒金刚石砂轮磨削的加工性能、机理及工艺问题进行了讨论分析,验证了经过精密修整的大磨粒金刚石砂轮在碳化硅精密磨削中的可行性,为碳化硅陶瓷及其它硬脆材料的精密高效加工打下了理论和实验基础。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2006-06-01)

邓朝晖,张璧,孙宗禹[10](2005)在《纳米结构Al_2O_3/13TiO_2涂层精密磨削的材料去除机理的研究》一文中研究指出应用扫描电镜对纳米结构Al2O3/13TiO2(n-Al2O3/13TiO2)涂层精密磨削后的表面/亚表面形貌进行观察和分析,结合对n-Al2O3/13TiO2 精密磨削的单颗磨粒磨削力、磨削力分力比和比磨削能的磨削实验结果的分析,揭示了n-Al2O3/13TiO2 涂层精密磨削的材料去除机理。研究表明,在大多数磨削条件下,n-Al2O3/13TiO2 陶瓷涂层磨削的材料去除机理主要是以材料碎裂和材料压碎等脆性去除方式为主,同时也存在一定的材料粉末化以及极少的显微塑性变形等方式。研究结论对纳米结构陶瓷涂层的工业化应用具有重要的理论和实用价值。(本文来源于《中国机械工程》期刊2005年09期)

精密磨削机理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文针对目前石英玻璃光学元件加工效率低,塑性域磨削难以实现的问题,研究了石英玻璃的高效可控精密磨削机理。从材料的力学响应机理及磨粒与工件接触区的应力状态入手,研究了石英玻璃磨削过程中的材料去除机理。建立了单颗磨粒划擦石英玻璃的弹性应力场解析模型。建立了磨削过程中单颗磨粒划擦原始损伤石英玻璃表面的裂纹失稳扩展临界函数,研究了石英玻璃表面微裂纹损伤的可控磨削机理。提出了石英玻璃的低裂纹损伤全脆性域磨削和高效可控塑性域干磨削工艺。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

精密磨削机理论文参考文献

[1].郭梁超.超精密磨削衬底生长无转移石墨烯应用及机理研究[D].大连理工大学.2019

[2].王伟.石英玻璃的高效可控精密磨削机理研究[J].机械工程学报.2019

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精密磨削机理论文_郭梁超
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