工程陶瓷的超精加工

工程陶瓷的超精加工

一、工程陶瓷的超精加工(论文文献综述)

谢天舒[1](2021)在《氮化硅陶瓷轴承外圈磨削的双目标工艺优化》文中进行了进一步梳理陶瓷轴承套圈的加工质量对轴承的回转精度和服役性能具有重要影响。首先,基于大量外圆磨削试验,通过最小二乘法分别建立陶瓷表面粗糙度和沟道圆度在不同工艺参数下的一元模型;其次,在一元模型基础上,通过粒子群优化算法(PSO算法)分别建立其表面粗糙度和沟道圆度在不同工艺参数下的多元模型;最后,通过PSO算法对表面粗糙度和沟道圆度进行双目标优化,得出轴承外圈加工时的最优工艺参数。结果表明:表面粗糙度在不同工艺参数下的多元复合模型的预测值和实际加工值的相对误差范围为5.83%~8.99%,沟道圆度多元复合模型的预测值和实际加工值的相对误差范围为4.62%~8.01%;双目标函数优化得到的工艺参数为砂轮线速度56.0 m/s、径向进给量0.012 mm/min、工件转速215 r/min。多元模型可较为准确地预测实际加工情况,最优工艺参数下的粗糙度值和圆度值分别为0.130μm和2.20μm,相比其他参数下的值较小。

陈文征[2](2021)在《基于油石损耗特性的氮化硅陶瓷轴承超精工艺优化》文中研究表明在军工航天、数控机床等高端设备领域中,轴承作为最核心的精密零部件之一,具有很重要的作用。轴承的运转情况直接影响着设备的工作性能,因此提升轴承的性能对于行业发展具有重要意义。以氮化硅陶瓷为代表的工程陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀和耐磨损等优点,是目前制造高速、高精度轴承的理想材料。与金属轴承相比氮化硅陶瓷轴承具有更高的强度和耐磨性,并且能在高低温、强腐蚀等特殊工况中正常运行。沟道超精加工作为轴承套圈加工的最重要工艺步骤,对于提升轴承整体运转性能具有重要作用。氮化硅陶瓷材料是一种硬脆性材料,加工难度较大,加工成本高,因此确定能够提升精度、降低成本的氮化硅轴承沟道超精工艺参数十分必要。本文研究树脂结合剂金刚石油石超精加工7009C型氮化硅陶瓷轴承套圈沟道,分析超精加工过程中材料去除机理和油石损耗特性,通过实验研究确定最佳工艺参数方案,具体研究内容包括:(1)分析了超精加工理论模型,结合压痕断裂力学模型、临界切削深度和最大未变形切屑厚度理论,对比陶瓷材料塑性变形和脆性变形的区别,发现了在超精加工过程中材料的去除方式。通过分析金刚石砂轮与金刚石油石的磨损过程,发现金刚石油石具有很强的自锐性,总是保持锋利的切削状态。(2)通过正交实验法,确定超精加工各参数对于氮化硅陶瓷轴承沟道表面粗糙度和沟形误差影响程度的大小关系。分析了超精加工时间、工件切线速度、超精压力、长行程摆荡频率、短行程振荡频率对于沟道表面粗糙度和沟形误差的影响趋势。对正交实验结果进行偏最小二乘法分析得出回归方程。(3)分析了超精加工过程中油石磨损的不均匀性和超精压力对油石损耗的影响趋势。通过实验发现了工件切线速度、长行程摆荡频率、短行程振荡频率对油石损耗的影响趋势。最终在降低超精加工后沟道表面粗糙度和沟形误差,尽量减少油石损耗的条件下得到氮化硅陶瓷轴承沟道最佳超精加工参数组合。在本文中使用树脂结合剂金刚石油石对氮化硅陶瓷轴承沟道进行超精加工,分析超精加工机理与油石损耗的过程及特性,研究各超精参数对沟道表面粗糙度、沟形误差和油石损耗的影响趋势,获得氮化硅陶瓷轴承沟道超精加工最佳参数方案,保证加工精度和质量的前提下,减小油石损耗并提高加工效率,对加工高精度氮化硅陶瓷轴承套圈沟道起到一定指导作用。

王浩[3](2020)在《氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精研加工机理与试验研究》文中指出在航空航天、高档数控机床、高速发动机等诸多尖端装备领域中,轴承扮演着极其重要的角色,轴承运转情况直接影响高端装备的工作性能。以氮化硅陶瓷材料为代表的工程陶瓷材料具有强度高,耐磨损,耐腐蚀等诸多优良特性,使其日渐成为轴承的理想材料。沟道作为滚动轴承的重要工作表面,其表面质量及沟形精度的好坏直接影响陶瓷球轴承的旋转精度和尺寸精度。超精研加工可以大幅度提高沟道表面质量并在一定程度上改善沟道的沟形精度,由于氮化硅陶瓷材料属于硬脆材料,加工难度大,废品率高,因此寻求高效低成本的最佳超精研工艺十分关键。本文以H7009C型氮化硅陶瓷外圈沟道为研究对象,分析氮化硅材料超精研去除机理并通过试验探究合理超精研加工工艺,为实际生产加工提供理论依据,具体研究内容包括:(1)总结归纳了氮化硅陶瓷材料的脆、塑去除机理;通过压痕断裂力学模型以及氮化硅材料最大未变形切削厚度的分析,以及超精研加工前后沟道表面微观形貌的对比,发现沟道表面材料去除量较小,其去除方式以塑性去除为主,伴有少量的脆性去除。(2)开展了氮化硅陶瓷球轴承沟道的超精研加工正交试验。根据试验结果分析总结了不同超精研加工参数在粗超、半精超、精超加工阶段下,对沟道表面粗糙度Ra值及沟形精度Pt值的影响。(3)综合各超精研加工参数对沟道表面粗糙度及沟形精度的影响,得出在现有试验条件下的合理超精研加工参数:粗超阶段下:超精时间6s,工件切线速度350m/min,油石压力0.9N/mm2,长行程摆荡速度1100次/分钟,短行程振荡速度2000次/分钟。精超阶段下:超精时间11s,工件切线速度825m/min,油石压力0.1N/mm2,长行程摆荡速度1000次/分钟,短行程振荡速度700次/分钟。(4)对氮化硅陶瓷球轴承沟道超精研加工过程进行有限元仿真分析,建立了金刚石油石摆动切入式超精研加工的有限元模型。通过改变不同超精研加工参数,分析仿真后的沟道表面应力分布,结合正交试验结果进一步分析超精研加工参数对沟道表面粗糙度和沟形精度的影响。本文通过试验研究和理论分析针对氮化硅全陶瓷球轴承外圈沟道超精研过程进行了详细探究。分析了各个超精研加工参数对陶瓷轴承沟道的质量影响,得到最佳的超精研工艺参数组合。

李文博[4](2020)在《氧化锆圆柱滚子超精加工技术研究》文中认为氧化锆圆柱滚子轴承因材料本身具有无磁、绝缘、耐磨损、耐高温及耐腐蚀等优良特性,可在国防工业及航空航天等领域发挥重要作用。氧化锆滚子的外圆表面是轴承工作的主要接触面,其表面质量对轴承的旋转精度和服役寿命有着至关重要的影响。滚子外圆的超精加工工艺可有效改善滚子的表面质量,提高工作性能。本文以氧化锆圆柱滚子为研究对象,对其超声辅助超精加工技术进行了如下研究:1.氧化锆材料去除机理研究。基于压痕断裂力学理论与氧化锆材料断裂方式,对去除氧化锆材料机理进行研究,以单颗粒磨粒为切入点,通过分析在超声辅助作用下,单颗磨粒在多因素共同作用下的切削速度与切削力,建立了氧化锆材料去除数学模型。2.超精加工工艺正交试验与分析。通过开展正交试验,对试验结果进行分析,分别得到了以最小表面粗糙度及最大材料去除率为目标的工艺参数组合;并对试验结果影响程度的工艺参数进行排序。3.氧化锆圆柱滚子加工工艺参数优化。为解决超声辅助超精加工氧化锆陶瓷滚子工艺参数优化问题,提出基于熵值权重法、响应面模型及遗传算法的氧化锆滚子超精加工工艺参数优化方法。首先引入熵值权重法,赋予试验结果其相应的权重比;然后结合中心复合设计与响应面模型,建立氧化锆滚子超精加工综合评价指标模型;最后利用遗传算法完成了对综合评价指标模型的优化求解。试验结果和分析表明:通过开展超声复合超精加工工艺试验,可实现去除氧化锆表面材料,达到降低表面粗糙度的目的,其结果与数学理论分析结果相吻合;同时,通过对氧化锆滚子开展的正交试验结果分析与工艺参数多目标优化研究,得到了最优工艺参数组合,对模型进行验证,证明了该方法的有效性,可为今后氧化锆圆柱滚子超精研磨的工艺过程提供一定的参考。

郭露露[5](2019)在《电解机械铣削Al2O3陶瓷材料技术研究》文中认为工程陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高承载力等特点,广泛应用于机械、能源、化工、石油、汽车、航空等领域。但是工程陶瓷在加工过程中容易产生陶瓷的相变、残余应变、崩边、裂纹等问题,市场需要高精度、高质量的工程陶瓷加工方法。本文主要研究陶瓷的微铣削加工,结合机械微加工和电解微加工进行铣削工艺参数研究。本文研究的主要内容包括:(1)构建了电解机械复合铣削陶瓷试验平台。在试验平台上研究电解机械复合铣削陶瓷试验。(2)研究了工具电极加工深度、工具电极转速、工具电极直径对加工间隙的流场和冲蚀的影响;铣削速度对加工间隙流场的影响。研究结果表明加工间隙颗粒流场影响最大的是工具电极直径,其次是工具电极的转速,最后是加工深度。加工深度对间隙颗粒流场影响较小。当工具电极转速在[15000rpm,20000rpm]之间时,工具电极周围有效颗粒最多,颗粒冲蚀最大。(3)分别进行四组对比试验,分析了电解机械复合铣削陶瓷的四组加工参数(工具电极进给速度、工具电极旋转速度、脉冲电压、NaOH电解液浓度)对加工粗糙度和槽宽的影响。最终确定最优的参数为:占空比100%、电源电压频率为20kHz、脉冲电压150V、工具电极转速为9000rpm、工具电极铣削速度1μm/s、电解液浓度为0.03mol/L(NaOH)。电解机械复合加工可以加工出:0.7mm×1.4mm×0.3mm槽。图[182]表[14]参[67]

王志强[6](2019)在《基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削机理》文中研究指明高精密轴承在航空航天发动机、高精密机床、高速铁路以及高精密仪器仪表中起着重要的作用。轴承套圈沟道是轴承的工作面,沟道的形状精度和表面质量影响轴承的精度、振动、寿命等性能。目前轴承外圈沟道的加工工艺主要包括沟道成形磨削和油石超精研。然而成形磨削过程中砂轮容易堵塞、修锐困难。轴承沟道超精研主要用于去除沟道磨的变质层和改善工件表面形貌,对形位精度不敏感等问题,严重制约高精密轴承的加工制造。针对多品种、小批量的高精密轴承套圈加工,提出了基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削新工艺,解决了砂轮易堵塞和修锐困难的问题,缩减了轴承套圈加工工序,实现了轴承沟道的精密加工。本文以轴承外圈为研究对象,研究基于工件阴极的ELID成形磨削过程中氧化膜的生成和状态、氧化膜状态对磨削表面质量的影响、磨削表面创成机理以及磨削工艺参数优化。氧化膜是ELID磨削实现精密超精密加工的重要影响因素。然而基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削过程中氧化膜的状态(厚度和致密性)难以测量。通过测量基于工件阴极的直线沟道ELID成形磨削过程中砂轮样块表面的氧化膜状态,揭示了基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削氧化膜的状态以及氧化膜状态对磨削质量的影响。采用控制电流对氧化膜的状态进行表征,通过基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削试验,揭示了磨削过程中磨削参数(砂轮转速、工件转速、径向进给速度)和氧化膜状态对磨削力、表面粗糙度、波纹度的影响规律,探明了基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削加工机理。轴承外圈沟道ELID成形磨削过程中不仅存在金属材料的塑性测流,同时也有氧化膜的弹性变形。本文建立了基于塑性测流和氧化膜弹性变形的ELID成形磨削表面粗糙度新模型,并对表面粗糙度的模型进行了试验验证。试验结果表明:此模型相比于理论模型和经验模型精度更高,通用性更好。为了获得更好的磨削表面质量,通过正交试验和极差分析方法对基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削的工艺参数进行优化,获得最佳磨削参数组合。优化后磨削工件表面粗糙度达Ra到了 0.04μm,波纹度Wa达到了 0.04μm。本文的研究成果不仅对ELID磨削加工理论具有重要的科学价值,同时也拓展了轴承套圈沟道的加工工艺,提高了轴承套圈沟道已加工表面质量,对我国高精度轴承的发展具有重要的理论意义和实用价值。

张珂,王浩,孙健[7](2019)在《氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精加工仿真与试验研究》文中进行了进一步梳理为提高氮化硅全陶瓷球轴承加工精度,探究套圈沟道最优超精工艺,应用ABAQUS仿真软件,建立氮化硅全陶瓷球轴承套圈沟道超精加工的仿真模型,通过改变不同超精工艺参数,分析沟道表面应力分布图。采用正交试验,用金刚石油石对氮化硅全陶瓷球轴承沟道进行超精加工,得到沟道表面形貌及粗糙度值。研究各超精工艺参数对沟道表面粗糙度的影响。结果表明:在工件切线速度为10.4 m/s、油石压力为0.9 MPa、油石摆动速度为1 250次/min时,沟道表面应力分布均匀,表面质量最好;较低的油石压力,较高的油石摆动速度导致沟道沟形精度变差;沟道表面粗糙度随着油石压力、超精时间的增加而降低,适当提高超精时间、油石压力、短行程震荡速度并维持长行程摆荡速度约为700次/min,有利于降低氮化硅套圈沟道表面粗糙度。合理的超精工艺可极大改善氮化硅陶瓷套圈沟道精磨脆性去除后留下的表面缺陷。

王维东[8](2019)在《氧化锆陶瓷轴承沟道超精研机理与工艺优化》文中提出在精密高端设备中,轴承作为精密的零部件,肩负着十分重要的作用,轴承的精度会从根本上影响设备的精度。工程陶瓷材料具有高强度,耐磨损,耐腐蚀,耐高温等众多的优良特点。如将工程陶瓷材料应用于轴承,会大幅提高轴承的性能,从而提高精密设备的性能。轴承的性能与轴承沟道表面质量和沟形精度密切相关,超精研加工作为轴承沟道加工的最后一道工序,其可以极大的提高沟道表面质量和沟形精度。本文深入研究陶瓷轴承沟道超精研加工机理及优化超精研加工工艺,以提升陶瓷轴承沟道表面质量、沟形精度为目的,为实际加工生产提供理论依据,现研究内容如下:(1)通过对氧化锆轴承沟道进行超精研实验,研究不同超精研加工阶段,各超精研加工参数对陶瓷轴承沟道表面粗糙度、沟形精度的影响。超精研加工氧化锆轴承沟道时,粗超加工阶段沟道表面粗糙度、沟形精度改善率大于半精超加工阶段和精超加工阶段的沟道表面粗糙度、沟形精度改善率。得出在粗超、半精超、精超加工阶段,沟道表面粗糙度、沟形精度改善率随工件切线速度、油石压力、长、短行程摆动速度的变化趋势。得出不同超精研加工阶段,各超精研加工因素对沟道表面粗糙度、沟形精度改善率的影响程度。探讨沟形误差形成机制,分人为调整误差和原理性误差,超精研加工对轴承沟道形状影响与油石表面形状和轴承沟道表面形状、油石运动和工件运动等因素有关。(2)进行氧化锆陶瓷轴承沟道超精研加工实验,对陶瓷轴承沟道超精研加工工艺进行优化。分析得出最优超精加工工艺参数:粗超加工阶段时,工件切线速度250~350M/min、油石压力0.6~0.8N/mm2、长行程摆荡速度650~850U/min、短行程振荡速度1600~1900U/min;精超加工阶段时,工件切线速度为950M/min、油石压力为0.2~0.4N/mm2、长行程摆荡速度为300U/min、短行程振荡速度为1100~1400U/min。(3)建立金刚石油石超精研加工氧化锆轴承沟道模型,得到不同超精研加工参数下氧化锆陶瓷轴承沟道表面应力分布、变化情况。对超精研加工前、后沟道表面观察,研究金刚石油石与氧化锆轴承沟道表面的相互作用及超精研加工机理,超精研加工后的氧化锆轴承沟道表面发现大量塑性变形,可以得出超精研加工的去除方式以塑性去除为主。综上所述,本文通过对氧化锆陶瓷轴承沟道表面进行超精研实验研究和理论分析,探索陶瓷轴承沟道超精研加工机理、优化陶瓷轴承沟道超精研加工工艺,分析各超精研加工因素对工程陶瓷轴承沟道质量的影响,确定了陶瓷轴承沟道超精研加工的工艺参数。以上研究对高精度工程陶瓷轴承的制造,有着一定的科学指导作用及工程应用价值。

韩涛[9](2019)在《HIPSN陶瓷表面磨削质量与磨具修整》文中指出工程陶瓷材料具有诸多优异的机械性能,在高端制造领域备受青睐。用超硬砂轮磨削加工是工程陶瓷材料目前最主要的加工方法,磨削加工是指砂轮与工件在磨削接触区发生微观相关作用的过程,即精密成型的磨具使工件材料产生局部的剪切、破碎、滑移变形,以实现材料去除,进而达到零件要求的尺寸和加工质量。本文以HIPSN(热等静压氮化硅)陶瓷为研究对象,通过磨削试验、超硬砂轮修整试验,分析HIPSN陶瓷材料去除机理以及超硬圆弧砂轮修整方法,并对磨削工艺进行优化,以实现HIPSN陶瓷高效精密磨削加工,具体研究内容包括:(1)开展HIPSN陶瓷磨削力测量实验,通过正交实验,在干/湿磨条件下研究砂轮线速度、磨削深度、工件进给速度等工艺参数对法向、切向磨削力的影响规律。基于ABAQUS建立单颗金刚石磨粒切削HIPSN陶瓷有限元仿真模型,探索磨粒切削速度、磨粒切削深度对法向、切向磨削力的影响规律,以及金刚石磨粒切削HIPSN陶瓷时的应力分布情况,试验结果验证了仿真模型的正确性。(2)在干/湿磨情况下开展磨削工艺实验,研究各磨削参数对磨削质量的影响趋势以及影响程度,对比在干/湿磨情况下HIPSN陶瓷表面形貌,进而分析磨削液对HIPSN陶瓷材料去除方式、加工质量的影响。(3)对HIPSN陶瓷高效精密磨削加工工艺进行优化,在正交试验和单因素试验下分析磨削深度、工件进给速度、砂轮线速度对表面粗糙度、表面波纹度、表面形貌的影响规律,确定优化工艺参数组合,优化后加工效率大幅提高,表面质量得到改善。结合实验分析HIPSN陶瓷材料的去除机理。(4)针对圆弧形超硬砂轮修整难度大、修整精度低的问题,设计制造一种垂直式超硬砂轮圆弧修整器,对树脂结合剂圆弧形金刚石砂轮进行精密修整。探索不同粒度的圆弧形砂轮在修整前后表面粗糙度、弧形精度、圆度、表面形貌的变化情况。修整后圆弧砂轮的弧形精度及圆度大幅提升,表面粗糙度值有所降低,修整使大量新的磨粒露出。垂直式超硬砂轮圆弧修整器及修整方法,可以对圆弧形砂轮进行精密修整,修整后磨削的轴承套圈沟形精度大幅提高。通过大量的磨削试验及仿真,分析磨削加工时HIPSN陶瓷材料的去除方式,以及表面磨削质量的变化规律,为HIPSN陶瓷高效高质量的磨削加工及圆弧形砂轮精密修整,提供一定的参考价值。

李颂华,王维东,吴玉厚,孙健,韩涛[10](2018)在《金刚石油石超精加工氧化锆陶瓷轴承沟道的仿真与实验研究》文中研究说明用ABAQUS软件建立金刚石油石超精加工氧化锆陶瓷轴承沟道有限元模型,分析其加工机理,并利用金刚石油石对氧化锆轴承沟道进行超精加工,获取超精加工后沟道表面粗糙度及表面形貌,研究超精加工应力对氧化锆轴承沟道表面质量的影响。结果表明:工件切线速度由150m/min增加到450m/min,表面应力减小,表面粗糙度值由0.091 2μm下降到0.059 3μm,随后增大;油石压力由0.2MPa增加到0.8MPa,表面应力增大,表面粗糙度值由0.194 2μm下降到0.032 2μm;当金刚石油石的长、短行程摆动速度增加,轴承沟道表面应力增大,其表面粗糙度值分别由0.071 6μm增加到0.085 8μm和0.062 7μm增加到0.1008μm。适当提高工件切线速度、油石压力、长行程摆荡速度,降低短行程振荡速度有助于改善加工质量。

二、工程陶瓷的超精加工(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、工程陶瓷的超精加工(论文提纲范文)

(1)氮化硅陶瓷轴承外圈磨削的双目标工艺优化(论文提纲范文)

1 PSO算法与试验条件
    1.1 PSO算法
    1.2 试验条件
2 表面粗糙度模型的拟合与检验
    2.1 工艺参数与表面粗糙度数值拟合
        2.1.1 砂轮线速度与表面粗糙度
        2.1.2 径向进给量与表面粗糙度
        2.1.3 工件转速与表面粗糙度
    2.2 粗糙度多元模型的建立与检验
        2.2.1 模型建立
        2.2.2 模型验证
3 沟道圆度模型的拟合与检验
    3.1 工艺参数与圆度数值拟合
        3.1.1 砂轮线速度与圆度
        3.1.2 径向进给量与圆度
        3.1.3 工件转速与圆度
    3.2 圆度多元模型的建立与检验
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 模型验证
4 基于PSO算法的双目标优化与检验
    4.1 双目标优化
    4.2 优化结果检验
5 结论

(2)基于油石损耗特性的氮化硅陶瓷轴承超精工艺优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源与研究意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景与意义
    1.2 工程陶瓷材料简介
        1.2.1 工程陶瓷材料的特点
        1.2.2 工程陶瓷材料的分类
    1.3 氮化硅陶瓷简介
        1.3.1 氮化硅陶瓷概述
        1.3.2 氮化硅陶瓷的制备方法
    1.4 氮化硅陶瓷球轴承沟道超精加工方式
    1.5 国内外超精加工研究现状
    1.6 研究内容与方法
2 沟道超精加工原理与油石损耗特性分析
    2.1 陶瓷材料磨削加工理论模型
        2.1.1 压痕断裂力学模型
        2.1.2 最大未变形切削厚度
    2.2 氮化硅陶瓷轴承沟道超精加工去除方式
    2.3 氮化硅陶瓷轴承沟道超精加工运动方式分析
        2.3.1 超精加工运动方式
        2.3.2 超精加工运动分析
    2.4 氮化硅陶瓷轴承沟道超精加工原理
    2.5 金刚石磨料的性能与结构
        2.5.1 金刚石的物理化学性能
        2.5.2 金刚石油石的结构
    2.6 金刚石磨料的磨损形式分析
        2.6.1 金刚石砂轮的磨损形式分析
        2.6.2 金刚石油石的磨损形式及自锐性分析
    2.7 本章小结
3 工艺参数对油石损耗影响的实验研究
    3.1 超精加工实验材料与设备介绍
        3.1.1 实验材料介绍
        3.1.2 实验设备介绍
        3.1.3 检测设备介绍
    3.2 油石磨损不均匀性分析
    3.3 超精压力对金刚石油石损耗的影响
    3.4 其他超精参数对金刚石油石损耗的影响
    3.5 油石磨损后的表面形貌观测
    3.6 本章小结
4 工艺参数对加工精度影响的实验研究
    4.1 超精加工实验设计
    4.2 超精加工结果分析
        4.2.1 表面粗糙度分析
        4.2.2 沟形误差分析
    4.3 偏最小二乘法回归分析实验结果
        4.3.1 拟合分析原理
        4.3.2 实验结果的回归分析
    4.4 本章小结
5 油石损耗对加工精度的影响研究
    5.1 油石损耗体积分析
    5.2 油石损耗对表面粗糙度的影响
    5.3 油石损耗对沟形误差的影响
    5.4 氮化硅陶瓷轴承超精加工参数选择
    5.5 最佳参数组合实验验证
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(3)氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精研加工机理与试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 工程陶瓷材料简介
        1.1.1 工程陶瓷的分类
        1.1.2 氮化硅陶瓷材料性质
        1.1.3 滚动轴承沟道的超精研加工方法
    1.2 国内外研究现状
    1.3 氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精研加工存在的问题
    1.4 课题研究意义
    1.5 研究内容及方法
第二章 氮化硅陶瓷超精研去除机理与试验装置
    2.1 氮化硅陶瓷材料加工的去除方式
    2.2 氮化硅陶瓷超精研加工的理论模型
        2.2.1 压痕断裂力学模型
        2.2.2 最大未变形切削厚度
    2.3 超精研加工前后沟道表面形貌
    2.4 超精研试验条件
        2.4.1 试验加工设备
        2.4.2 试验数据检测
        2.4.3 沟道表面形貌观测
        2.4.4 试验用氮化硅陶瓷套圈材料特性
    2.5 本章小结
第三章 沟道表面粗糙度试验研究
    3.1 粗超阶段沟道表面粗糙度研究
        3.1.1 粗超阶段试验方案设计
        3.1.2 粗超阶段沟道表面粗糙度试验结果
        3.1.3 粗超阶段各超精研加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.2 半精超阶段沟道表面粗糙度研究
        3.2.1 半精超阶段试验方案设计
        3.2.2 半精超阶段沟道表面粗糙度试验结果
        3.2.3 半精超阶段各超精研加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.3 精超阶段沟道表面粗糙度研究
        3.3.1 精超阶段试验方案设计
        3.3.2 精超阶段沟道表面粗糙度试验结果
        3.3.3 精超阶段各超精研加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.4 本章小结
第四章 沟道沟形精度试验研究
    4.1 粗超阶段沟道沟形精度研究
        4.1.1 粗超阶段沟道沟形精度试验结果
        4.1.2 粗超阶段各超精研加工参数对沟道沟形精度的影响
    4.2 半精超阶段沟道沟形精度研究
    4.3 精超阶段沟道沟形精度研究
        4.3.1 精超阶段沟道沟形精度试验结果
        4.3.2 精超阶段各超精研加工参数对沟道沟形精度的影响
    4.4 本章小结
第五章 沟道接触应力分布有限元仿真分析
    5.1 超精研加工有限元仿真模型建立
    5.2 相互作用及载荷与边界条件的设定
    5.3 各超精研加工参数对沟道表面应力分布的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(4)氧化锆圆柱滚子超精加工技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 氧化锆材料发展及应用
    1.3 陶瓷轴承国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状与发展
        1.3.2 国内研究现状与发展
    1.4 工程陶瓷超声加工研究现状
    1.5 超精加工对轴承性能的影响
    1.6 课题主要研究内容
第2章 氧化锆滚子材料去除机理
    2.1 概述
        2.1.1 工程陶瓷材料表面质量
        2.1.2 氧化锆材料超声辅助超精加工材料去除方式
    2.2 氧化锆圆柱滚子材料去除数学模型
        2.2.1 超精加工过程主要工艺参数分析
        2.2.2 氧化锆滚子超声辅助加工材料去除率
    2.3 本章小结
第3章 氧化锆滚子超精加工工艺试验
    3.1 试验基础
        3.1.1 试验装置
        3.1.2 试验样品检测设备
        3.1.3 试验对象
        3.1.4 试验方法
        3.1.5 试验目的
    3.2 试验工艺参数的选取
    3.3 试验方案
    3.4 试验结果分析
        3.4.1 各工艺参数对工件表面粗糙度的影响
        3.4.2 各工艺参数对工件材料去除率的影响
        3.4.3 正交试验最佳工艺参数组合
    3.5 本章小结
第4章 氧化锆滚子工艺参数多目标优化
    4.1 理论基础
        4.1.1 熵值权重法
        4.1.2 响应面曲面法
        4.1.3 遗传算法
    4.2 工艺参数优化策略
        4.2.1 问题表述
        4.2.2 目标函数与设计变量
        4.2.3 确定权值
        4.2.4 响应面模型建立
        4.2.5 遗传算法求解
    4.3 结果分析
        4.3.1 模型验证
        4.3.2 分析与讨论
    4.4 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
攻读学位期间的研究成果

(5)电解机械铣削Al2O3陶瓷材料技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 陶瓷材料的性质和应用
    1.3 陶瓷加工的技术研究状况
        1.3.1 工程陶瓷传统加工技术
        1.3.2 工程陶瓷特种加工技术
    1.4 课题研究的目的
    1.5 本论文主要研究内容
2 电解机械复合铣削工程陶瓷机理研究
    2.1 电解机械复合加工原理
    2.2 电解机械复合铣削陶瓷原理
    2.3 本章小结
3 加工间隙流场分析
    3.1 数学模型的建立
    3.2 几何模型的建立
        3.2.1 网格划分和边界条件
        3.2.2 仿真参数
    3.3 加工间隙流场仿真结果分析
        3.3.1 不同工具电极转速对流场分布影响
        3.3.2 不同加工深度对流场分布影响
        3.3.3 不同工具直径对流场分布影响
    3.4 加工间隙冲蚀仿真结果分析
        3.4.1 不同工具电极转速对流场冲蚀的影响
        3.4.2 不同加工深度对流场冲蚀的影响
        3.4.3 不同工具电极直径对流场冲蚀的影响
    3.5 工具电极铣削流场仿真
        3.5.1 几何模型建立
        3.5.2 边界设置
        3.5.3 结果分析
    3.6 工程陶瓷温度分析
    3.7 本章小结
4 电解机械复合铣削工程陶瓷试验
    4.1 设备介绍
        4.1.1 工具电极
        4.1.2 软件操作界面
        4.1.3 水槽实物
        4.1.4 陶瓷片
        4.1.5 检测设备
    4.2 电解液的选择和配置
    4.3 电解机械复合铣削陶瓷试验
        4.3.1 试验操作与程序
    4.4 参数对结果的影响
        4.4.1 脉冲电压对结果影响
        4.4.2 工具电旋转速度对结果影响
        4.4.3 工具电极横向进给速度对结果影响
        4.4.4 NaOH电解液浓度对结果影响
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文的主要结论
    5.2 对未来工作的展望
参考文献
附录1 工具电极铣削UDF函数
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(6)基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削机理(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 轴承沟道成形磨削加工研究现状
        1.2.1 轴承沟道成形磨削
        1.2.2 轴承沟道超精研
    1.3 ELID磨削研究现状
        1.3.1 ELID磨削机理
        1.3.2 氧化膜的生成及作用
        1.3.3 表面创成
        1.3.4 工艺参数优化
    1.4 问题的提出及本文拟开展的主要研究工作
        1.4.1 问题的提出
        1.4.2 本文拟开展的主要研究工作
        1.4.3 研究方案
第二章 基于工件阴极的ELID成形磨削试验系统的建立
    2.1 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削氧化膜研究方法
        2.1.1 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削工艺
        2.1.2 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削氧化膜研究
        2.1.3 氧化膜研究方法的可行性
    2.2 直线沟道ELID成形磨削试验系统
        2.2.1 直线沟道ELID成形磨削试验系统总体设计
        2.2.2 直线沟道ELID成形磨削试验系统构成
    2.3 轴承外圈沟道ELID成形磨削试验系统
        2.3.1 轴承外圈沟道ELID成形磨削试验系统总体设计
        2.3.2 轴承外圈沟道ELID成形磨削试验系统构成
    2.4 本章小结
第三章 直线沟道ELID成形磨削氧化膜生成及状态研究
    3.1 氧化膜的生成机理
    3.2 基于工具阴极的直线沟道ELID成形磨削氧化膜生成及状态
        3.2.1 基于工具阴极的直线沟道ELID成形磨削预修锐阶段氧化膜的生成
        3.2.2 基于工具阴极的直线沟道ELID成形磨削阶段氧化膜状态试验研究
    3.3 基于工件阴极的直线沟道ELID成形磨削电火花放电及氧化膜状态
        3.3.1 基于工件阴极的直线沟道ELID成形磨削电火花放电
        3.3.2 基于工件阴极的直线沟道ELID成形磨削预修锐阶段氧化膜的生成
        3.3.3 基于工件阴极的直线沟道ELID成形磨削阶段氧化膜状态试验研究
        3.3.4 基于工具阴极和工件阴极的直线沟道ELID成形磨削氧化膜对比
    3.4 基于工件阴极的直线沟道ELID成形磨削氧化膜对磨削质量的影响
        3.4.1 氧化膜对表面粗糙度及波纹度的影响
        3.4.2 氧化膜对磨削力的影响
    3.5 本章小结
第四章 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削氧化膜生成及磨削试验研究
    4.1 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削预修锐阶段氧化膜的生成
    4.2 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削试验研究
        4.2.1 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削试验设计
        4.2.2 磨削力的试验结果及分析
        4.2.3 表面粗糙度及波纹度的试验结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削表面粗糙度建模
    5.1 磨削表面粗糙度的形成过程
    5.2 磨削表面粗糙度建模
        5.2.1 表面粗糙度的表征
        5.2.2 砂轮表面磨粒分布对表面粗糙度的影响
        5.2.3 塑性侧流对磨削表面粗糙度的影响
        5.2.4 氧化膜对表面粗糙度的影响
        5.2.5 表面粗糙度模型的建立
    5.3 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削表面粗糙度试验
        5.3.1 试验设计
        5.3.2 ELID成形磨削表面粗糙度模型
        5.3.3 ELID成形磨削表面粗糙度模型的验证
    5.4 本章小结
第六章 基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削工艺参数优化
    6.1 试验设计
        6.1.1 正交试验设计
        6.1.2 试验设备
    6.2 试验结果
        6.2.1 粗糙度试验结果
        6.2.2 波纹度的试验结果
    6.3 磨削工艺参数优化
        6.3.1 表面粗糙度极差分析
        6.3.2 波纹度极差分析
    6.4 磨削工艺参数优化结果实验验证
    6.5 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文主要结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
附录
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(7)氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精加工仿真与试验研究(论文提纲范文)

1 超精加工仿真分析
    1.1 超精加工模型的建立
    1.2 氮化硅陶瓷外圈沟道表面应力仿真分析
2 试验研究
    2.1 试件与刀具
    2.2 试验与检测设备
    2.3 原理及方案
    2.4 结果分析
3 超精加工后沟道表面形貌分析
4 结论

(8)氧化锆陶瓷轴承沟道超精研机理与工艺优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 工程陶瓷材料简介
        1.2.1 工程陶瓷材料的制备
        1.2.2 工程陶瓷的分类及应用
        1.2.3 工程陶瓷的加工方法
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 轴承超精研研究现状
        1.3.2 工程陶瓷研抛研究现状
    1.4 陶瓷轴承超精研存在的问题及研究意义
        1.4.1 陶瓷轴承超精研存在的问题
        1.4.2 课题的研究意义
    1.5 论文研究的内容及方法
第二章 陶瓷轴承沟道超精研加工原理
    2.1 超精研加工方式
        2.1.1 切入式超精加工法
        2.1.2 贯穿式超精加工法
    2.2 超精研运动方式
    2.3 超精研运动分析
    2.4 超精研加工原理
    2.5 超精研机理
    2.6 超精研加工特点
    2.7 本章小结
第三章 陶瓷轴承沟道超精研的表面粗糙度
    3.1 超精研实验系统
        3.1.1 轴承套圈沟道超精研实验设备
        3.1.2 超精油石
    3.2 超精实验数据采集
        3.2.1 沟道表面粗糙度和沟形精度的检测
        3.2.2 沟道表面形貌观测
    3.3 氧化锆陶瓷材料及属性
    3.4 粗超加工阶段陶瓷轴承沟道表面粗糙度研究
        3.4.1 粗超加工实验方案设计
        3.4.2 粗超加工陶瓷轴承沟道表面粗糙度实验结果
        3.4.3 粗超加工阶段加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.5 半精超加工阶段陶瓷轴承沟道表面粗糙度研究
        3.5.1 半精超加工实验方案设计
        3.5.2 半精超加工陶瓷轴承沟道表面粗糙度实验结果
        3.5.3 半精超加工阶段加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.6 精超加工阶段陶瓷轴承沟道表面粗糙度研究
        3.6.1 精超加工实验方案设计
        3.6.2 精超加工陶瓷轴承沟道表面粗糙度实验结果
        3.6.3 精超加工阶段加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.7 本章小结
第四章 陶瓷轴承沟道超精研的沟形精度
    4.1 粗超加工阶段陶瓷轴承沟形精度的研究
        4.1.1 粗超加工陶瓷轴承沟道沟形精度的实验结果
        4.1.2 粗超加工阶段加工参数对沟形精度的影响
    4.2 半精超加工阶段陶瓷轴承沟形精度的研究
        4.2.1 半精超加工陶瓷轴承沟道沟形精度实验结果
        4.2.2 半精超加工阶段加工参数对沟形精度的影响
    4.3 精超加工阶段陶瓷轴承沟形精度的研究
        4.3.1 精超加工陶瓷轴承沟道沟形精度的实验结果
        4.3.2 精超加工阶段加工参数对沟形精度的影响
    4.4 超精研加工工艺
    4.5 沟形误差的形成机制
    4.6 本章小结
第五章 轴承沟道超精研接触应力及表面形貌
    5.1 轴承沟道超精研模型的建立
        5.1.1 实体模型的建立
        5.1.2 材料属性设定
    5.2 网格划分和相互作用定义
        5.2.1 实体模型网格的划分
        5.2.2 相互作用定义
    5.3 载荷创建和边界条件设定
    5.4 仿真模型分析
    5.5 陶瓷轴承沟道表面形貌观察
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(9)HIPSN陶瓷表面磨削质量与磨具修整(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 氮化硅陶瓷材料简介
        1.2.1 氮化硅陶瓷材料的性质及性能
        1.2.2 氮化硅陶瓷材料的制备
    1.3 氮化硅陶瓷加工方法
    1.4 陶瓷材料磨削机理
        1.4.1 磨削机理的应用模型
        1.4.2 陶瓷材料去除方式
    1.5 金刚石砂轮修整
    1.6 研究存在的问题、研究的意义及内容
        1.6.1 研究存在的问题
        1.6.2 研究意义
        1.6.3 研究内容
    1.7 论文结构与组成
第二章 HIPSN陶瓷磨削力试验研究与仿真
    2.1 概述
    2.2 试验方案
        2.2.1 HIPSN陶瓷试件
        2.2.2 试验条件
        2.2.3 试验方法
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 试验数据与处理
        2.3.2 不同磨削参数对磨削力的影响
        2.3.3 磨削力比的计算与分析
        2.3.4 比磨削能的计算与分析
    2.4 磨削力有限元仿真
        2.4.1 建立仿真模型
        2.4.2 仿真结果与分析
        2.4.3 仿真结果与试验结果对比
    2.5 本章小结
第三章 HIPSN陶瓷干/湿磨情况下磨削质量研究
    3.1 概述
    3.2 试验方案
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 试验数据与处理
        3.3.2 砂轮线速度对磨削质量的影响
        3.3.3 磨削深度对磨削质量的影响
        3.3.4 工件进给速度对磨削质量的影响
        3.3.5 干/湿磨情况下对磨削质量对比
        3.3.6 各磨削参数对磨削质量的影响程度
    3.4 本章小结
第四章 HIPSN陶瓷高效精密磨削工艺优化试验研究
    4.1 概述
    4.2 试验方案
    4.3 试验结果与分析
        4.3.1 各工艺参数对表面质量的影响程度
        4.3.2 磨削深度对表面质量的影响
        4.3.3 工件进给速度对表面质量的影响
        4.3.4 砂轮线速度对表面质量的影响
        4.3.5 磨削参数对表面波纹度的影响
    4.4 磨削工艺优化分析
        4.4.1 HIPSN陶瓷材料去除机理
        4.4.2 优化工艺及效率
        4.4.3 粗糙度仪测针路径对测量结果的影响
        4.4.4 砂轮精度对表面质量的影响
    4.5 本章小结
第五章 垂直式超硬砂轮圆弧修整器设计与砂轮修整
    5.1 概述
    5.2 修整器的总体设计
        5.2.1 结构及工作原理
        5.2.2 修整砂轮半径与最大几何接触弧长的计算
    5.3 试验方案
    5.4 试验结果与分析
        5.4.1 修整对砂轮表面粗糙度的影响情况
        5.4.2 修整对砂轮弧形精度的影响情况
        5.4.3 修整对砂轮圆度的影响情况
        5.4.4 修整对砂轮表面形貌的影响情况
        5.4.5 修整对沟形精度的影响情况
    5.5 本章小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(10)金刚石油石超精加工氧化锆陶瓷轴承沟道的仿真与实验研究(论文提纲范文)

1 轴承沟道超精加工有限元分析与仿真
    1.1 超精加工模型建立
    1.2 超精加工轴承沟道表面应力分布
2 超精加工实验研究
    2.1 实验试件与刀具
    2.2 实验设备
    2.3 检测设备
    2.4 实验方案
3 实验结果分析
    3.1 各超精加工参数对沟道表面粗糙度的影响
    3.2 超精加工对表面形貌的影响
    3.3 实验结果与仿真结果分析
4 结论

四、工程陶瓷的超精加工(论文参考文献)

  • [1]氮化硅陶瓷轴承外圈磨削的双目标工艺优化[J]. 谢天舒. 金刚石与磨料磨具工程, 2021(04)
  • [2]基于油石损耗特性的氮化硅陶瓷轴承超精工艺优化[D]. 陈文征. 沈阳建筑大学, 2021
  • [3]氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精研加工机理与试验研究[D]. 王浩. 沈阳建筑大学, 2020(04)
  • [4]氧化锆圆柱滚子超精加工技术研究[D]. 李文博. 河南科技大学, 2020(07)
  • [5]电解机械铣削Al2O3陶瓷材料技术研究[D]. 郭露露. 安徽理工大学, 2019(01)
  • [6]基于工件阴极的轴承外圈沟道ELID成形磨削机理[D]. 王志强. 天津大学, 2019(06)
  • [7]氮化硅全陶瓷球轴承沟道超精加工仿真与试验研究[J]. 张珂,王浩,孙健. 兵器材料科学与工程, 2019(04)
  • [8]氧化锆陶瓷轴承沟道超精研机理与工艺优化[D]. 王维东. 沈阳建筑大学, 2019(05)
  • [9]HIPSN陶瓷表面磨削质量与磨具修整[D]. 韩涛. 沈阳建筑大学, 2019(05)
  • [10]金刚石油石超精加工氧化锆陶瓷轴承沟道的仿真与实验研究[J]. 李颂华,王维东,吴玉厚,孙健,韩涛. 金刚石与磨料磨具工程, 2018(04)

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工程陶瓷的超精加工
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