基于微觀結(jié)構(gòu)的陶瓷材料磨削機(jī)理和磨削力學(xué)模型的研究.pdf

1、工程陶瓷材料因其高硬度、高耐磨性、高強(qiáng)度等優(yōu)良性能在航空航天等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。但因其組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性當(dāng)前的主要加工手段仍是磨削加工，且主要依靠實際操作人員的經(jīng)驗，沒有形成統(tǒng)一的工藝選擇的標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了實現(xiàn)加工工藝選擇的智能化。本文從優(yōu)化加工性評價標(biāo)準(zhǔn)的目的出發(fā)，通過實驗研究不同微觀結(jié)構(gòu)的陶瓷在磨削機(jī)理方面的特點和理論磨削力學(xué)模型的適用性，通過有限元仿真驗證晶體陶瓷的晶粒尺寸和磨粒切深對去除機(jī)理的影響。
　　首先，本文針對陶瓷材料

2、工藝選擇的智能化要求建立了陶瓷材料磨削加工的工藝選擇思維流程。在這個流程中，實現(xiàn)工藝選擇的智能化最重要的一環(huán)就是陶瓷材料的加工性評價，而當(dāng)前還沒有統(tǒng)一的加工性評價標(biāo)準(zhǔn)。通過閱讀大量文獻(xiàn)并總結(jié)發(fā)現(xiàn)，加工性評價方法考慮了多種力學(xué)性能參數(shù)（硬度、韌性、彈性模量等），磨削用量，磨削幾何特性并建立了多種磨削參數(shù)的理論預(yù)測模型。但不管是單因素評價還是綜合性能評價，現(xiàn)有的加工性評價方法都沒有考慮陶瓷材料微觀組織結(jié)構(gòu)特征。
　　然后，選用晶體氧化

3、鋁和非晶體熔融石英陶瓷代表兩種不同微觀結(jié)構(gòu)的工程陶瓷。通過查閱文獻(xiàn)和實際測量得到了兩種材料的微觀形貌和物理力學(xué)性能參數(shù)。
　　其次，使用 MK9025機(jī)床對兩種材料進(jìn)行平面磨削試驗，通過改變磨削用量的值得到一系列磨粒切深值。記錄不同工況下的磨削力數(shù)據(jù)，并輸出。分析磨削力數(shù)據(jù)并繪制曲線。觀察單顆磨粒磨削力、比磨削能、表面粗糙度在不同砂輪下隨最大未變形切屑厚度的變化，從而探討磨粒切深對晶體和非晶體陶瓷材料去除機(jī)理的影響，單磨粒理論預(yù)測