硬脆材料超聲加工裝置及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、硬脆材料作為眾多具有優(yōu)異性能的先進(jìn)材料中的一種，具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨、抗腐蝕、隔熱及化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，但同時(shí)也給加工帶來(lái)了更多的困難。超聲加工是少數(shù)幾種能夠?qū)^大多數(shù)硬脆材料實(shí)施超精密加工的手段。本文針對(duì)硬脆材料的超聲加工工藝問(wèn)題，完成了夾心式壓電換能器及一體式變幅桿的理論設(shè)計(jì)，制作了超聲加工單元和工具，建立了超聲加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并以氧化鋯陶瓷為例，研究了不同加工參數(shù)對(duì)工具磨損和加工質(zhì)量的影響，并總結(jié)了變化規(guī)律。
　　第一章

2、首先介紹了應(yīng)用于多領(lǐng)域關(guān)鍵場(chǎng)合的特殊零件對(duì)硬脆材料的現(xiàn)實(shí)需求，進(jìn)而介紹了目前常用的幾種硬脆材料加工方式，并分析了各加工方式的優(yōu)劣性，指出采用固著磨粒的旋轉(zhuǎn)超聲加工幾乎適用于任何硬脆材料。接著，從超聲加工技術(shù)和系統(tǒng)兩個(gè)方面介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀。最后，總結(jié)了當(dāng)前研究中存在的薄弱環(huán)節(jié)，指明了論文的研究意義，并提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　第二章分析了旋轉(zhuǎn)超聲加工的基本原理和磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而分析了其材料去除機(jī)制，對(duì)陶瓷材料旋轉(zhuǎn)超

3、聲鉆削進(jìn)行了有限元仿真，定性得出了迸給速度對(duì)加工結(jié)果的影響。
　　第三章介紹了壓電材料特性和變幅桿性能參數(shù)對(duì)超聲加工單元的影響。在完成硬脆材料超聲加工常用振動(dòng)頻率和幅度相關(guān)調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定了超聲加工單元的主要性能參數(shù)，設(shè)計(jì)了夾心式壓電換能器和一體式變幅桿，制作了超聲加工單元，并對(duì)超聲加工單元的組成作了描述。
　　第四章設(shè)計(jì)并制作了超聲加工工具，建立了超聲加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，介紹了超聲加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分及其功能，詳細(xì)描述了