一、高效、高精度加工陶瓷件——相对于研磨及通过式磨削的一种有效的加工工艺（论文文献综述）
王科冲[1]（2021）在《氧化锆陶瓷轴承套圈内圆磨削工艺分析与加工精度研究》文中指出
罗斌[2]（2021）在《光电晶片集群磁流变全域动压平坦化加工研究》文中指出随着移动通信、半导体技术产业的飞速发展,蓝宝石（A12O3）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等新一代光电晶体材料用于IC和光电子器件越来越多。单晶SiC、GaN、Ga2O3和蓝宝石等作为新型半导体材料,由于具有突出的电、热、光等性能,成为半导体器件衬底的必选材料,广泛使用在移动通信、高速轨道交通、航空航天、光电子器件等产业。随着光电晶片朝着大尺寸、超薄化方向发展,光电晶片的研磨、抛光加工要求也随之增高,要求低粗糙度（工业要求Ra≤0.1 nm）、低亚表面损伤、高面型精度和超薄化。因此,低加工损伤和残余应力的超光滑表面高效超精密平坦化加工成为在高性能器件应用的挑战。磁流变抛光技术是一种柔性、稳定的低粗糙度、低损伤超精密加工方法,针对光电晶片材料硬度大、界面反应困难、加工效率低、成本高等问题,提出了一种高效光电晶片集群磁流变全域动压平坦化加工方法,将磁流变抛光技术的可控性、低损伤与流体动压的高压力、高效率相结合,实现光电晶片的超光滑、低损伤平坦化加工,主要研究内容如下:（1）基于摩擦学原理和流体动压理论推导了集群磁流变全域动压平坦化加工的剪切力和正压力模型,并通过旋转式测力仪检测抛光剪切力和正压力,验证了两种力学模型的正确性。根据力学模型和速度模型建立其对应的材料去除模型,采用2英寸的蓝宝石进行抛光实验,验证材料去除率的理论计算结果与实际测量结果具有较好的一致性,从理论角度证明集群磁流变全域动压平坦化加工的可行性。（2）采用旋转磁流变仪检测磁流变抛光液的流变特性,构建加工磁场强度条件下抛光液的Binghan本构模型,建立基于3D微结构的磁流变动压超光滑平坦化加工的流体仿真模型,揭示3D微结构强化抛光力的作用机理,仿真结果表明盘面3D微结构具有增强磁通密度模,减小流体流速,强化流体压力和抛光垫作用于工件表面抛光力的效果。采用2英寸单晶蓝宝石试件进行光滑抛光盘和群孔抛光盘的抛光实验,实验结果与仿真结果具有较好的一致性。（3）通过优化设计抛光盘面3D微结构,在集群磁流变抛光盘表面加工矩形阵列的微孔,加大抛光盘对即时在位生成集群磁流变抛光垫的固着力,采用群孔抛光盘的材料去除率比光滑抛光盘的材料去除率更高,提高幅度高达107%;表面粗糙度Ra下降34.6%,PV值下降75%。通过单因素实验优化基于群孔3D微结构的磁流变动压抛光蓝宝石的工艺参数,可以将蓝宝石的原始表面粗糙度Ra 5.14 nm下降到Ra 0.24 nm。采用金刚石、SiO2、Cr2O3和硅溶胶的群孔抛光盘材料去除率都高于光滑抛光盘材料去除率,但硅溶胶加工表面粗糙度降低而其他磨料加工表面粗糙度增大;硅溶胶与蓝宝石水合反应产生的化学作用与磨料机械去除过程产生协同作用,采用硅溶胶磨料和群孔抛光盘抛光蓝宝石的效果相比于光滑抛光盘抛光效果有明显提高。（4）建立基于变间隙磁流变动压超光滑平坦化加工的流场仿真模型,结果表明变间隙磁流变抛光流场存在周期性动态变化和湍流形成,工件表面的压力和速度都呈现出周期性变化。通过抛光实验获得抛光正压力和材料去除率验证了仿真模型的可行性。结合CFD仿真结果,提出了基于变间隙磁流变动压超光滑平坦化加工方法实现抛光区流场主动调控和强化,进一步控制流体特性,实现了机械去除的强化,适当增大变间隙的频率和幅度有助于获得更好的抛光效果。其次,工件的变间隙运动促使磨料沿工件表面产生径向运动,磨料与工件表面的冲击角一般较大,增强磨粒作用关于工件表面的剪切力Fτ,表面粗糙度下降较快,最终蓝宝石经过5 h抛光后表面粗糙度能从Ra 6.44 nm 降至 Ra 0.081 nm。（5）采用集群磁流变全域动压平坦化加工方法对单晶蓝宝石晶片进行系统工艺参数优化,并采用优化后的工艺对蓝宝石抛光实验,工件表面局部获得低粗糙度、低损伤加工表面,局部表面粗糙度小于Ra 0.4 nm,其他区域存在较大的表面粗糙度导致工件表面粗糙度分布不均匀。针对抛光均匀性不良问题,建立集群磁流变全域动压平坦化加工的磨粒运动轨迹数学模型,通过轨迹标准差变异系数评估磨粒运动轨迹分布均匀性,通过对2英寸单晶硅片进行偏摆方式、偏摆幅度和最优工艺参数实验,抛光实验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。采用蓝宝石晶片进行均匀性优化后的工艺抛光实验,抛光后表面平均粗糙度能从Ra5.61 nm下降到Ra0.33 nm,表面粗糙度差值从Δ Ra 0.67 nm下降到Δ Ra 0.21 nm,实现光电晶片的全局超光滑、低损伤平坦化加工。本论文探究工作取得的集群磁流变全域动压平坦化加工理论及实现方法等成果,不仅成功用于光电晶片的超光滑、低损伤平坦化加工,而且也为新一代光电晶片的光整加工提供了一种新的技术途径。
王廷章[3]（2020）在《半球薄壁复杂构件球头砂轮超精密磨削关键技术研究》文中提出在航空航天、光学、微电子等领域中的核心器件呈现出结构复杂化、小型化、高加工要求化等发展趋势以增强其功能特性并减小特征尺寸。这些器件多采用难以加工的硬脆材料,这也增加了其制备难度。例如半球谐振子,即是一种典型的小口径薄壁复杂构件,是半球谐振陀螺仪的核心部件。半球谐振陀螺仪由于精度高、可靠性高、结构简单、工作寿命长、体积小、质量轻、抗冲击能力强等一系列特点而受到广泛关注,是执行高价值空间任务的首要选择,并且呈现出从空间向航海、陆地及单兵作战系统扩展的发展趋势。半球谐振子由中心杆和薄壁球壳组成,材料为熔融石英,超精密磨削是其目前有效的加工方式,但加工过程中极易与工具砂轮产生干涉进而导致加工过程失效。半球谐振子的加工质量直接决定了半球谐振陀螺仪的工作精度和使用寿命。所以半球谐振子的高质量加工是限制半球陀螺仪的导航精度和工作寿命提升的瓶颈难题。本文以半球谐振子为例,通过理论解析与实验相结合,从超精密磨削装备、工具砂轮和磨削工艺等方面入手深入研究薄壁复杂构件的超精密磨削工艺中的关键技术,并为其高质量加工提供理论及技术基础。为了提供超精密磨削薄壁复杂构件的设备基础,基于磨削工艺设计超精密磨削机床,建立该机床的运动和误差模型,分析机床静力学特性对加工精度的影响规律,进而研究机床的误差特性。基于工艺分析设计了砂轮主轴倾斜放置的机床结构及四轴联动运动方案。通过有限元辅助设计对比分析了龙门构型和T型构型的模态和谐响应特性,并采用龙门构型。根据机床功能和模块化设计,将机床结构分为床身、X-Y轴、工作台和Z轴四大功能模块。建立了综合考虑机床结构参数、安装误差和运动误差的误差分析模型,系统分析了各误差参数对复杂构件加工精度的作用机制和影响规律。在静力学特性分析的基础上,建立数学分析模型以研究静力学变形对加工精度的影响规律;最终建立机床样机并验证其可行性。为了研究球头砂轮在位电火花修整过程中运动参数和电参数对修整精度和表面质量的影响规律,分别采用理论建模和实验方法研究了运动参数与修整精度之间的映射关系并探索了电参数对面形精度和砂轮表面形貌的影响规律。基于螺旋理论建立的运动参数对修整精度影响的数学模型表明影响砂轮尺寸精度的误差主要来自与工具电极相关的误差,并且误差项对尺寸误差的贡献程度是相同的;影响面形精度的误差按顺序依次为砂轮主轴径向跳动,电极主轴径向跳动和异面误差。实验研究表明修整电参数将会影响砂轮修整的面形精度和表面质量,基于电参数与面形精度之间的拟合函数和灵敏度分析,发现影响面形精度最大的是开路电压、其次是占空比,最后是峰值电流和频率。对于砂轮表面形貌,随着单脉冲放电能量的增加,磨粒突出高度增加;采用高能量修整时,砂轮表面烧伤,金属基体重铸层覆盖砂轮表面,金刚石磨粒产生石墨化,从而影响砂轮磨削能力。为了理论研究曲面磨削过程中磨削纹路的形成机理并综合分析磨削参数对磨削纹路特征的影响规律,建立了磨削纹路的三维数学分析模型,定量分析了砂轮与工件间的转速比、进给速度、径向跳动幅值、磨削深度、工件直径和球头砂轮直径对磨削纹路的倾斜角度、空间周期及残留高度的影响规律。球头砂轮径向跳动产生单点磨削,磨削参数影响磨削轨迹点的分布和椭球磨削凹坑的形状,而磨削凹坑的重叠特性将影响磨削纹路。仿真结果表明:速比整数部分是影响磨削凹坑周向密度的主要因素,随着整数速比的增加,周向节距增加,磨削凹坑的重叠区域减小,导致空间周期和残留高度增加;速比的小数部分会影响磨削纹路的残留高度、空间周期和纹路倾斜角度;进给速度的增加导致经向节距、纹路倾角和空间周期增加;当砂轮转速较高时,径向跳动幅值和磨削深度对残留高度的影响程度有限;残留高度与工件直径呈现正相关性而与砂轮直径的关系为负相关。基于实验验证了该磨削纹路建模方法的有效性,同时探索了磨削纹路的抑制方法。为了探索薄壁复杂构件的超精密磨削工艺,建立了干涉求解数学模型和球头砂轮表面磨削区域分布数学模型,规划了球头砂轮的磨削轨迹并研究了其磨削特性。基于螺旋理论建立了数学模型,研究了砂轮主轴倾斜角度对C轴转台可转角度范围及磨削区域分布的影响规律,优化了砂轮主轴倾斜角度;探索了C轴转台角位移与球头砂轮表面磨削区域分布及砂轮磨损间的映射关系,规划了砂轮磨削轨迹。在磨削区域分布规律研究的基础上,探究了球头砂轮磨削薄壁复杂构件时相对磨削速度和最大未变形切屑厚度的变化规律。采用在位修整的球头砂轮在研制的磨削机床上对薄壁复杂构件半球谐振子进行了超精密磨削实验,加工过程中无干涉产生,表面粗糙度Ra由0.6158μm提升至0.0385μm,面形精度PV由4.5904μm提升至0.3374μm,从而验证了研制的超精密磨削机床、球头砂轮在位修整技术、磨削纹路抑制方法以及干涉求解数学模型的有效性与合理性。
马文举[4]（2020）在《基于纵—扭复合超声辅助的陶瓷加工机理研究》文中指出陶瓷材料因其硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、绝缘等优势,广泛应用于精密仪器、航空航天、国防科技、生物医疗器械等领域。然而,陶瓷材料属于典型的硬脆难加工材料,采用传统加工方法时,相对加工性能较差,易发生热集中效应、材料断裂破坏和损伤等现象,且刀具磨损严重,难以获得良好的表面质量。相比于传统加工,超声加工技术可达到提高材料去除率及加工精度,延长刀具寿命与抑制加工表面裂纹扩展的目的。本文以ZrO2陶瓷为研究对象,针对磨头纵-扭超声磨削磨粒运动特性及加工机理展开研究。建立了单磨粒纵-扭超声磨削运动轨迹理论模型,通过数值仿真分析了其运动轨迹特征及对磨削过程的影响;通过建立磨粒划擦三维有限元模型,进行了普通磨削与纵-扭超声磨削磨削力及表面形貌分析,及试验验证了模型的正确性;采用普通和纵-扭超声磨削对比试验,分析了工艺参数（超声能量、主轴转速、进给速度、磨削深度）对表面几何形貌的影响规律;建立了表面粗糙度拟合模型;为实现表面粗糙度的智能预测,构建了BP神经网络表面粗糙度预测模型。主要研究内容如下:（1）为揭示纵-扭超声磨削运动学特性,基于纵向和扭转超声单磨粒运动轨迹,采用超声矢量分解理论和磨削运动学合成原理,构建了单磨粒纵-扭超声磨削运动轨迹方程;通过仿真分析了普通磨削与纵-扭超声磨削运动轨迹的差异,及工艺参数对纵-扭超声磨削运动轨迹的影响规律。结果表明纵-扭超声磨削运动轨迹为类似于“锯齿状”周期性振荡交叉摆线,且随工艺参数的改变而变化。研究了纵-扭超声磨削空间运动轨迹对磨粒加工特性的影响。结果表明有利于减少磨削热、延长磨具使用寿命、提高加工效率;对ZrO2陶瓷进行磨削试验,证明运动轨迹模型及仿真结果与试验结果相吻合。（2）利用ABAQUS建立了基于金刚石磨粒划擦ZrO2陶瓷三维有限元分析模型;通过金刚石磨粒划擦对比试验,对模型进行了验证;在此基础上,对比分析了在仿真条件下普通划擦与纵-扭超声划擦时应力与表面形貌的差异;探讨了振动及磨削参数对纵-扭超声划擦时划擦力的影响规律。分析表明所建立的仿真模型能以较高精度实现划擦过程中应力、表面形貌及划擦力的预测。（3）采用单因素变量法进行了磨头普通磨削和纵-扭超声磨削ZrO2陶瓷加工机理对比试验,研究了表面微观形貌形成机理及工艺参数对表面粗糙度Ra值的影响,结果表明:纵-扭超声磨削可有效降低表面粗糙度,改善磨削表面质量;采用正交试验,通过多元线性回归分析法,建立了纵-扭超声磨削及普通磨削ZrO2陶瓷表面粗糙度拟合模型,结果表明不同磨削模式下,工艺参数对表面粗糙度影响程度不同,可实现加工参数的优选;应用BP神经网络建立了主要磨削参数与加工表面粗糙度预测模型,并通过试验对模型进行了验证,结果表明所建BP神经网络模型预测误差小于10%,能够以较高精度预测表面粗糙度,且获得表面粗糙度值最小时的优化工艺参数组合为:主轴转速24000r/min,进给速度80mm/min、磨削深度12μm及超声振动能量60%。本文采用仿真与试验相结合的方法,对纵-扭复合超声振动磨削ZrO2陶瓷加工机理进行的研究,其结论对于促进硬脆材料实现高效率、精密加工,拓展其应用领域,具有一定的实用价值。
蒋艺峰[5]（2020）在《激光离散强化基体电镀超硬砂轮的制备及磨削性能研究》文中进行了进一步梳理电镀超硬砂轮具有制备工序简单、加工精度高、砂轮刚度和强度高等优点,在复杂型面磨削加工中占据着主导地位。但是砂轮镀层与轮毂结合性能差,容易引起磨粒过早脱落,甚至镀层剥落,从而严重影响电镀砂轮的磨削性能和使用寿命。为了提高镀层与基体的结合强度,减少磨粒脱落及镀层剥落,本研究提出一种激光离散强化基体的电镀超硬砂轮。通过开展显微观察实验、硬度试验以及磨削对比实验研究了该新型砂轮的磨削性能。主要研究内容如下:（1）研究了激光离散强化对45钢基体/镀层界面结合状态的影响规律。结果表明:激光离散强化工艺使基体表面形成了原始基体区、过渡区和激光强化区的周期性分布结构。并且原始基体区、过渡区以及激光强化区与镀镍层的界面结合状态具有明显的差异。原始基体区与镀层的交界处非常粗糙,并且存在大量裂缝,结合状态差;过渡区与镀层的界面结合状态有所改善;激光强化区与镀层界面结合紧密,没有发现任何裂缝,结合状态最好。（2）研究了基体/镀层界面的硬度分布规律,探究了激光强化工艺对基体/镀层界面承载能力的影响。结果表明:激光强化区/镀层的硬度平均值为604.9 HV,原始基体区/镀层的硬度平均值为437.7 HV。激光离散强化工艺有效地提高激光强化区/镀层的局部硬度,基体/镀层界面承载能力也得到增强。（3）制备了激光离散强化基体电镀超硬砂轮,开展激光离散强化基体电镀超硬砂轮与未强化基体电镀砂轮磨削熔石英玻璃的对比实验,研究了磨削力、砂轮磨损的变化规律。实验结果表明:在相同的磨削参数下,激光离散强化基体电镀超硬砂轮的实际磨削深度较大,导致磨削力较大;观察砂轮磨损情况发现未强化基体电镀砂轮脱落的磨粒比例达到4%,而激光离散强化基体电镀超硬砂轮脱落的磨粒比例仅为0.4%,这表明预先激光离散强化基体后电镀的复合工艺对提升磨粒的锚固作用具有非常显着的效果。
王浩[6]（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》文中研究指明在航空航天、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。
王紫光[7]（2019）在《激光反射镜单晶硅基板的超精密磨削工艺研究》文中提出激光反射镜是高能激光器的核心光学元件之一,制造激光反射镜的单晶硅基板要求具有超光滑表面和高精度面形。目前,反射镜单晶硅基板的加工工艺路线为“研磨—抛光—修形”。其中研磨加工的面形精度和表面损伤直接影响后续抛光加工的精度和效率,研磨工艺是加工高精度高质量单晶硅基板的关键工艺。针对研磨加工表面损伤和面形精度不易控制、加工效率低等问题,本文提出了基于工件旋转法磨削原理的单晶硅基板超精密磨削新工艺,代替现有的研磨工艺,并根据工件旋转法磨削工艺特点以及激光反射镜单晶硅基板的加工要求,从单晶硅基板的磨削表面层质量、磨削表面损伤控制和低损伤磨削砂轮研制、单晶硅基板磨削面形控制方法以及单晶硅基板高精度低损伤超精密磨削工艺等方面进行了深入研究,对于实现高精度高质量单晶硅基板的超精密磨削具有重要的指导意义。本文的主要研究内容和结论如下:（1）为了控制超精密磨削单晶硅基板的表面层质量,建立了单晶硅延性域磨削的磨粒切削深度模型,并利用模型对单晶硅磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度进行了预测,还分析了在磨粒切削深度不变的条件下磨削速度对单晶硅表面层质量的影响。首先,考虑单晶硅磨削过程中材料有效去除的磨粒最小切削深度、磨粒刃圆半径和材料回弹的条件,建立了单晶硅延性域磨削的磨粒切削深度模型;然后利用磨削表面粗糙度Ra与磨粒切削深度的关系,对单晶硅磨削表面的粗糙度进行了预测,通过建立的磨削力与磨粒切削深度、亚表面损伤深度与磨削力的关系,对单晶硅磨削表面层损伤深度进行了预测。通过与试验结果对比表明,磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度的预测精度分别为78%和73%。磨削速度对单晶硅磨削表面层质量影响的研究结果表明,在磨粒切削深度不变条件下,超精密磨削单晶硅基板的表面粗糙度和亚表面损伤深度随磨削速度增加而减小。（2）为了实现单晶硅基板的超精密低损伤磨削加工,开发了超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮和氯氧镁结合剂软磨料砂轮,通过分析单晶硅磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度,研究了两种砂轮的磨削性能。研究结果表明,所研制的超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮磨削单晶硅的表面粗糙度达到Ra 5.6 nm,亚表面损伤为非晶层和位错,损伤深度小于100 nm:氯氧镁结合剂软磨料砂轮磨削单晶硅的表面粗糙度达到Ra0.6 nm,亚表面损伤只有非晶层,损伤深度小于30 nm。（3）结合单晶硅基板装夹和加工的特点,分析了单晶硅基板装夹变形对磨削面形精度的影响,提出了工件旋转法磨削单晶硅基板的面形控制方法。针对真空吸附装夹时单晶硅基板定位面不能与真空吸盘表面完全贴合,导致基板产生的弹性变形影响基板磨削面形的问题,研制了单晶硅基板真空吸附装夹变形的测量装置,实际测量了基板的装夹变形。通过弹性力学理论和有限元仿真,分析了单晶硅基板的装夹变形对磨削面形的影响,结合工件旋转法磨削面形的理论模型,建立了考虑单晶硅基板装夹变形的磨削面形与砂轮主轴角度的关系,提出了通过调整砂轮主轴角度补偿单晶硅基板装夹变形的磨削面形控制方法,并进行了试验验证。试验结果表明,φ100mm×6 mm单晶硅基板磨削前的面形PV值为4.68μm,磨削后的面形PV值达到1.32μm。（4）开发了高面形精度高表面质量单晶硅基板的超精密磨削工艺。根据超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮和氯氧镁结合剂软磨料砂轮磨削单晶硅的材料去除机理和磨削工艺特点,提出了复合磨料砂轮的恒进给磨削策略和软磨料砂轮的恒压力磨削策略,确定了依次采用复合磨料砂轮和软磨料砂轮超精密磨削单晶硅基板的加工工艺参数,采用该工艺超精密磨削单晶硅基板的面形PV值达到1.41 μm,表面粗糙度达到Ra 0.7 nm,表面损伤层深度<30 nm,满足后续抛光要求。
曲美娜[8]（2020）在《KDP晶体精密磨削理论与关键工艺研究》文中进行了进一步梳理磷酸二氢钾（KH2PO4,简称KDP晶体）从近红外到紫外均具有良好的透明性、优异的电光系数、较大的非线性光学系数和较高的激光损伤阈值,被广泛地应用于电光调制器、调Q开关和高速摄影用的快门等光学元件中。同时,KDP晶体可通过人工生长获得大口径（>400mm）,成为激光核聚变点火系统中不可替代的光学元件。KDP晶体从生长到被加工成光学元件需要经历一系列的加工工序,制造工序繁琐、生产周期长。为提高KDP晶体的加工效率,缩短其生产周期,本文提出以磨削的方式,实现KDP晶体的精密加工,并对其磨削可行性、正交各向异性磨削温度场解析解模型的推导与实验验证和无结合剂砂轮的开发与磨削性能评价等方面进行了研究,主要的研究内容与结果如下:基于各向异性结构力学、显微压痕试验和Anstis断裂韧性计算模型,分析了KDP晶体弹性模E、显微维氏硬度Hv和断裂韧性KIC的各向异性,并依此确定[100]或[010]晶向为最佳磨削加工的方向;通过分析磨料平均尺寸和加工参数对表面加工质量的影响,确定了适合精密磨削加工的砂轮类型和加工参数;开展了KDP晶体可磨削性试验研究,以表面粗糙度、表面形貌、亚表面损伤层深度和加工效率为评价指标,对比单点金刚石车削,发现:磨削加工KDP晶体,可获得表面粗糙度约为0.25μm、亚表面损伤层深度≤6μm,与单点金刚石精密车削相近的加工质量,且加工效率提高10倍。根据各向异性介质的热传导方程,推导了杯型砂轮平面磨削KDP晶体的解析解温度场模型,并在推导该温度模型的过程中,考虑杯型砂轮的磨削特点,提出采用二次函数热源密度分布模型计算磨削温度;同时,为实现对温度敏感材料磨削温度更精确的控制,本文还考虑了砂轮在切入切出有限长工件时,热源面积变化因素,进一步推导了立轴端面轴进给磨削KDP晶体的动态热源瞬时磨削温度场解析解模型。通过磨削温度测量实验,对杯型砂轮磨削KDP晶体的解析解温度场模型进行了验证。将K型热电偶测得的磨削温度信号与采用均匀分布、三角形分布和二次函数热源密度分布模型计算的磨削温度曲线进行了系统对比,验证了二次函数热源密度分布假设的合理性;此外,还系统对比了不同加工参数下,实验测量与理论计算的磨削温度,随砂轮速度、工件进给速度和磨削切深的变化规律,验证了磨削温度场理论模型;证明了采用动态热源瞬时磨削温度场模型能够更准确的预测KDP晶体的磨削温度。通过对不同磨削温度下,加工表面形貌的观测和应用Raman光谱法对晶体加工表面拉曼特征峰的检测,定性的证明了采用磨料平均尺寸为36μm的树脂结合剂砂轮磨削KDP晶体,加工表层不存在热损伤龟裂纹、新物质和材料的新相等热损伤问题,可用于KDP晶体的精密磨削加工。针对传统砂轮磨削KDP晶体时,存在的结合剂和磨粒嵌入问题,打破传统砂轮的固有结构,开发了一款无结合剂金刚石砂轮。通过对比不同类型金刚石的特点和不同激光器对金刚石的烧蚀能力,选择采用飞秒激光在大口径CVD金刚石表面构造微切刃的方法制造无结合剂金刚石砂轮。通过开展磨削性能评价试验,以砂轮的磨损形式、磨削比G、磨削力（Fn、Ft）、磨削力比（Fn/Ft）、比磨削能es、表面粗糙度Ra、表面形貌和亚表面损伤层深度SSD为评价指标,对比传统砂轮,证明了采用该砂轮磨削KDP晶体不仅具有高达1000的磨削比、并且砂轮磨损形式单一,可避免在晶体加工表面引入结合剂嵌入和磨粒脱落嵌入。为进一步改善无结合剂金刚石砂轮对KDP晶体的表面加工质量,基于对立轴端面轴进给磨削方式的特点分析,设计并制造了一款具有正前角的无结合剂金刚石砂轮。在砂轮表面的主切削区设计并制造具有5°正前角的切削刃,并通过磨削性能评价实验,对比主切削区前角为0°的无结合剂金刚石砂轮,验证了采用该具有正前角的无结合剂金刚石砂轮能够有效的减小磨削力、比磨削能和表面粗糙度,可用于KDP晶体的高效低损伤精密磨削加工。
肖晓兰[9]（2019）在《高精度陶瓷球高效低损伤全球面包络磁流变抛光加工研究》文中研究指明高精度陶瓷球轴承是高端机床、高速列车、风电机组等重大装备的关键基础元件,由于其需在高温高压、高速重载及有腐蚀的条件下工作,陶瓷球表面层的任何缺陷都可能影响轴承的使用性能和寿命。为适应恶劣的工作环境,要求加工后的陶瓷球具有纳米级的表面粗糙度和亚微米级的球形误差,并且加工表面不出现微裂纹、划擦伤痕、微观组织变化以及残余应力等。由于目前我国相关加工及装备技术尚未完全解决陶瓷球抛光效率低、表面完整性差的难题,高精度陶瓷球的制造成本一直居高不下。本文在分析比较国内外高精度球的抛光方法和磁流变抛光技术的基础上,提出一种高精度陶瓷球高效低损伤全球面包络磁流变抛光方法。通过构造三维结构的磁流变抛光垫,实现一种抛光力可控的全球面包络磁流变抛光球体模式,有效提高抛光加工效率和球体表面完整性。本文围绕全球面包络磁流变柔性可控化成球机理和材料塑性域去除机理展开研究,分析了加工过程中的磁流变抛光垫动态微观结构变化规律和抛光力阈值、磨粒运动轨迹及其切深等参数对抛光效果的影响规律,揭示了陶瓷球的几何精度变化机制和材料微观去除机制,建立了基于柔性可控加工过程的陶瓷球高效低损伤加工策略和磁流变抛光加工陶瓷球实验平台,优化了磁流变抛光工艺,实现了预设目标。主要研究工作概括如下:1)研究了材料塑性域去除微量控制机理,通过纳米力学模拟实验得到对氮化硅陶瓷球材料进行塑性域去除的临界载荷和临界切深,为高效低损伤抛光陶瓷球的工艺参数选择提供了理论指导。实验结果表明,氮化硅陶瓷材料在磨粒划擦和压入作用下会出现弹性变形、弹塑性变形及脆性断裂三个阶段;在本文的实验条件下,当载荷到达9.8N附近或磨粒切深到达8.3μm附近时,将发生脆性去除方式的微裂纹萌生与扩展。2)提出一种高效低损伤全球面包络磁流变抛光高精度陶瓷球的新方法,通过全球面包络的磁场均匀性设计和抛光盘结构、驱动方式、以及抛光垫动态微观结构控制等新方案,形成三维结构的磁流变抛光垫,对陶瓷球进行包覆、夹持和压力柔性传递,并实现磁流变抛光垫与陶瓷球面接触过程的作用力可控,快速降低球体表面粗糙度和球形误差,有效提高抛光效率和表面完整性。3)基于陶瓷球工件几何运动学和动力学分析得到球体各运动参数的影响关系,利用机械系统分析软件ADAMS对成球过程进行动态仿真,通过高速摄像机观测球坯在加工过程中的运动轨迹,对加工时陶瓷球的公转角速度、自转角速度以及自转角等运动参数进行了理论分析和实验验证。研究了高效低损伤磁流变抛光陶瓷球的柔性可控化成球机理,建立了球体运动模型,提出了抛光轨迹均匀性评价方法,并以抛光轨迹均匀程度为优化目标,采用正交实验仿真的方法找到最佳抛光工艺参数方案。4)分析了磨粒作用于陶瓷球表面的过程,对全球面包络磁流变抛光陶瓷球的抛光力进行了测试与分析,探讨了陶瓷球表面的磁流变效应压力和流体动压力,建立了全球面包络磁流变抛光方式下的抛光力数学模型和材料去除模型。5)系统分析了加工间隙、铁粉浓度和抛光盘转速变化对材料去除率的影响规律。随着加工间隙的增加,材料去除率逐渐降低:当加工间隙为0.4mm时,实验测得陶瓷球直径方向上的材料去除率为8.1μm/h;当加工间隙为1.2mm时,实验测得材料去除率为0.6μm/h。铁粉浓度的增加先让材料去除率增加,当铁粉浓度增加到20vol.%以后,材料去除率不再显着增加甚至有所下降。抛光盘转速的增加也会使材料去除率增加,但是在实验条件下,当抛光盘转速提高到40 r/min后,由于抛光力的增幅变小,材料去除率趋于稳定,大约为3.8μm/h左右。6)利用自行研制的陶瓷球全球面包络磁流变抛光装置对直径为Φ9.525mm的氮化硅陶瓷球进行抛光加工实验。根据仿真结果,采用单因素实验法对加工过程的主要参数进行系统分析,确定工艺参数范围;再采用正交实验方法,综合考虑各因素的交互作用,进一步对主要加工参数进行优化;以表面粗糙度、球形误差、表面形貌、表面损伤等作为抛光加工效果的评价指标,获得最佳工艺参数。经过2小时的抛光加工,使球坯的表面粗糙度Ra从63nm下降到4.35nm,球形误差△Sph从0.18μm下降到0.11μm,批量加工平均直径变动量VDWL0.11μm,达到了陶瓷球轴承氮化硅球的国家标准G5水平。
张能[10]（2018）在《纵扭复合振动超声磨削加工工程氧化锆陶瓷机理及工艺研究》文中研究指明陶瓷材料作为硬脆材料的一种,具有强度硬度高、耐高温高压、抗腐蚀性好及良好的生物特性等优点,而被广泛应用于精密仪器、军事工业、航空航天、医疗器械、计算机工程等领域的关键精密零件。对于陶瓷材料,目前工业生产中的线切割、电解或磨削加工等手段在加工过程中容易产生集中热量,出现热应力而导致热裂纹产生,加工质量差,效率低;因此本文根据超声振动加工硬脆陶瓷材料的工艺特点,选择工程氧化锆陶瓷材料作为具体研究对象。首先分析超声加工硬脆陶瓷材料的实际意义,再对目前陶瓷材料的加工理论基础和工艺手段进行总结,以实际加工运动过程为基础,结合压痕断裂力学理论分析纵扭复合振动超声加工陶瓷材料破碎去除机理,搭建试验平台,以加工过程物理量磨削力的变化规律和加工材料表面形貌分析材料去除过程机理,与理论相结合,丰富振动输出模式,满足陶瓷材料高效高精密的加工要求,主要研究方法和结论如下:1、首先通过总结目前关于陶瓷材料加工机理研究的理论基础和存在的加工工艺手段的优劣性,得到复合振动超声对加工陶瓷材料具有一定的优越性,并对复合振动超声加工在硬脆类材料上的研究应用进行归纳,确定了纵扭复合振动超声加工对陶瓷材料的工艺优势;2、对纵扭复合振动超声加工过程中的工具与材料之间的相对运动形式和加工过程进行建模分析,振动输出模式的不同使得刀具磨粒与材料之间出现微观上的接触-分离效应,切屑流出与磨粒间的摩擦力存在反转效应及振动冲击式的加工特性,再结合对比试验证明独特的运动形式可有效保持磨粒的锋利性,减弱刀具的磨损,利于较好表面质量的形成;3、基于陶瓷材料压痕断裂力学理论,结合外加超声振动效应,建立单颗磨粒压痕压入过程接触区域弹塑性应力场变化模型,分析磨粒压痕过程裂纹群的成核生长和交织扩展脱落去除过程,得到加工过程中材料发生脆塑性转变的临界切削深度计算公式,发现裂纹的成核生长与外加载荷大小具有直接关系,外加超声振动加工有利于扩大材料塑性加工区域,横向裂纹与径向裂纹能促进材料破碎去除,提高材料去除率,又能保证加工表面质量;4、建立纵扭复合振动超声加工过程中磨削力模型,搭建试验测力系统平台,通过磨削力试验对比分析得知超声振动加工具有减小磨削力,平稳加工过程,受力小而均匀的工艺特点,并进一步分析磨削力随超声振动能量、主轴转速、进给速度、磨削深度等加工参数的变化规律;5、以工程氧化锆陶瓷材料作为试验对象,进行纵扭复合振动超声磨削加工单因素试验分析工艺参数（超声振动能量、主轴转速、进给速度、磨削深度）对加工表面质量的影响规律,发现表面粗糙度值随超声振动能量和主轴转速的增大而减小,而磨削深度和进给速度增大,表面粗糙度值也会增大,并在单因素参数影响规律的基础上选取重要加工参数因素水平进行正交试验,分析加工参数对表面粗糙度的影响显着性程度,试验结果表明:超声振动能量、主轴转速、磨削深度、进给速度对表面粗糙度的影响程度依次减弱,且最佳表面加工参数组合是超声振动能量34v,磨削深度9μm,进给速度15mm/min及主轴转速24000r/min。
二、高效、高精度加工陶瓷件——相对于研磨及通过式磨削的一种有效的加工工艺（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、高效、高精度加工陶瓷件——相对于研磨及通过式磨削的一种有效的加工工艺（论文提纲范文）
（2）光电晶片集群磁流变全域动压平坦化加工研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 光电晶片超精密平坦化加工研究现状 |
| 1.2.1 光电晶片的加工技术流程 |
| 1.2.2 固结磨料加工研究现状 |
| 1.2.3 游离磨料研磨抛光加工研究现状 |
| 1.2.4 化学机械抛光研究现状 |
| 1.2.5 能场辅助抛光研究现状 |
| 1.3 流体动压抛光研究现状 |
| 1.4 振动辅助抛光研究现状 |
| 1.5 本课题研究目标和主要研究内容 |
| 1.5.1 课题研究目标 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 集群磁流变全域动压平坦化加工原理 |
| 2.1 集群磁流变全域动压平坦化加工原理和装置 |
| 2.1.1 基于盘面3D微结构的磁流变超光滑平坦化加工原理与装置 |
| 2.1.2 基于变间隙的磁流变动压超光滑平坦化加工原理与装置 |
| 2.1.3 抛光力测量方法及其装置 |
| 2.2 基于盘面3D微结构的磁流变动压超光滑平坦化加工材料去除模型的建立 |
| 2.2.1 磁场强度仿真模拟 |
| 2.2.2 剪切力模型的建立 |
| 2.2.3 剪切力的测量及其仿真结果验证 |
| 2.2.4 基于盘面3D微结构的磁流变动压超光滑平坦化加工材料去除模型 |
| 2.2.5 材料去除模型实验验证 |
| 2.3 基于变间隙的磁流变动压超光滑平坦化加工材料去除模型的建立 |
| 2.3.1 正压力模型的建立 |
| 2.3.2 正压力的测量及其仿真结果验证 |
| 2.3.3 基于变间隙的磁流变动压超光滑平坦化加工材料去除模型 |
| 2.3.4 材料去除模型实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于盘面3D微结构的磁流变动压超光滑平坦化加工的流场模拟与实验研究 |
| 3.1 磁流变抛光液流变特性的表征与模型建立 |
| 3.1.1 基本假设 |
| 3.1.2 流体仿真力学模型的建立 |
| 3.1.3 磁流变抛光液的流动状态分析 |
| 3.1.4 磁流变抛光液流变特性检测 |
| 3.1.5 磁流变抛光液P-H-B本构模型的表征 |
| 3.1.6 仿真模型的建立 |
| 3.1.7 磁流变抛光液仿真计算 |
| 3.2 抛光盘表面3D微结构对磁流变抛光液流体特性的影响 |
| 3.2.1 抛光盘表面结构对磁流变抛光液磁通密度模的影响 |
| 3.2.2 抛光盘表面结构对磁流变抛光垫形状的影响 |
| 3.2.3 抛光盘表面结构对磁流变抛光液流体速度的影响 |
| 3.2.4 抛光盘表面结构对磁流变抛光液流体压力的影响 |
| 3.3 实验与仿真对比分析 |
| 3.3.1 抛光盘种类对抛光效果的影响 |
| 3.3.2 不同抛光盘的盘面磨损分析 |
| 3.3.3 材料去除率的仿真与实验对比分析 |
| 3.4 群孔特性对磁流变抛光液流体特性控制的影响 |
| 3.4.1 实验条件和检测方式 |
| 3.4.2 磨料种类对抛光效果的影响 |
| 3.4.3 孔密度对抛光效果的影响 |
| 3.4.4 孔深度对抛光效果的影响 |
| 3.4.5 孔直径对抛光效果的影响 |
| 3.4.6 孔面积比对抛光效果有影响 |
| 3.4.7 抛光时间对抛光效果的影响 |
| 3.4.8 基于群孔抛光盘的磁流变抛光效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于变间隙的磁流变动压超光滑平坦化加工的流场模拟与实验研究 |
| 4.1 基于变间隙的磁流变动压抛光仿真模型的建立 |
| 4.1.1 磁流变抛光液流体流动状态 |
| 4.1.2 仿真模型的建立 |
| 4.1.3 磁流变抛光液仿真计算 |
| 4.2 基于变间隙的磁流变动压抛光仿真研究 |
| 4.2.1 基于变间隙的磁流变动压抛光的压力变化特性分析 |
| 4.2.2 基于变间隙的磁流变动压抛光的流线特性分析 |
| 4.2.3 基于变间隙的磁流变动压抛光的径向速度特性分析 |
| 4.2.4 基于变间隙的磁流变动压抛光的轴向速度特性分析 |
| 4.3 实验与仿真对比分析 |
| 4.3.1 基于变间隙的磁流变动压抛光对抛光正压力的影响 |
| 4.3.2 基于变间隙的磁流变动压抛光对材料去除的影响 |
| 4.4 基于变间隙磁流变动压抛光材料去除机理研究 |
| 4.4.1 实验条件和检测方法 |
| 4.4.2 变间隙特性对磁流变动压抛光效果的影响 |
| 4.4.3 基于变间隙的磁流变动压抛光材料去除过程 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 集群磁流变全域动压平坦化加工实验研究 |
| 5.1 实验设计及实验参数 |
| 5.1.1 实验条件与检测方法 |
| 5.1.2 抛光均匀性实验条件与检测方法 |
| 5.2 工艺参数对抛光效果的影响 |
| 5.2.1 抛光方法对抛光效果的影响 |
| 5.2.2 孔直径对抛光效果的影响 |
| 5.2.3 孔间隔对抛光效果的影响 |
| 5.2.4 变间隙频率对抛光效果的影响 |
| 5.2.5 变间隙幅度对抛光效果的影响 |
| 5.2.6 工艺参数优化后的集群磁流变全域动压平坦化加工表面效果 |
| 5.3 集群磁流变全域动压抛光均匀性研究 |
| 5.3.1 集群磁流变全域动压抛光磨粒运动轨迹模型 |
| 5.3.2 磨粒运动轨迹均匀性的评价方法 |
| 5.3.3 偏摆方式对抛光效果的影响 |
| 5.3.4 偏摆幅度对抛光效果的影响 |
| 5.4 工艺参数优化后的集群磁流变全域动压平坦化加工效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（3）半球薄壁复杂构件球头砂轮超精密磨削关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 机床的运动学与误差建模的研究现状 |
| 1.2.2 超硬磨粒砂轮修整技术的研究现状 |
| 1.2.3 硬脆材料超精密磨削纹路的研究现状 |
| 1.2.4 曲面类零件磨削模式的研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 薄壁复杂构件磨床设计及其精度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄壁复杂构件的结构特点与工艺要求分析 |
| 2.3 薄壁复杂构件磨床的总体方案与结构设计 |
| 2.3.1 基于磨削工艺的磨床总体运动方案设计 |
| 2.3.2 薄壁复杂构件磨床的构型方案设计 |
| 2.3.3 磨削机床总体结构及关键部件设计方案 |
| 2.4 薄壁复杂构件磨床的误差建模及误差影响分析 |
| 2.4.1 基于螺旋理论的磨床运动与误差模型的建立 |
| 2.4.2 薄壁复杂构件磨床的误差模型与灵敏度分析 |
| 2.4.3 磨床结构参数对加工精度的影响分析 |
| 2.4.4 磨床运动及安装误差对加工精度的影响分析 |
| 2.5 薄壁复杂构件磨床静力学特性对加工精度的影响分析 |
| 2.5.1 薄壁复杂构件磨床三维仿真模型的建立 |
| 2.5.2 薄壁复杂构件磨床的静力学特性分析 |
| 2.5.3 静力学特性对加工精度影响的建模分析 |
| 2.6 薄壁复杂构件磨床的研制与实验验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 金刚石球头砂轮在位修整质量研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 细微粒金刚石球头砂轮在位电火花修整技术研究 |
| 3.3 修整过程运动参数对球头砂轮修整精度的影响分析 |
| 3.3.1 运动参数对球头砂轮修整精度影响的数学模型 |
| 3.3.2 运动参数对球头砂轮尺寸精度的影响分析 |
| 3.3.3 运动参数对球头砂轮面形精度的影响分析 |
| 3.3.4 砂轮精度模型的实验验证及转速对精度影响的实验研究 |
| 3.4 电参数对砂轮修整面形精度的影响规律分析 |
| 3.4.1 电参数对砂轮修整面形精度影响的理论研究 |
| 3.4.2 电参数对面形精度影响的实验研究及其规律分析 |
| 3.5 电参数对球头砂轮表面形貌特性的影响分析 |
| 3.5.1 电参数与砂轮表面形貌特征之间的关系分析 |
| 3.5.2 电参数对砂轮磨削性能的影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 曲面磨削纹路的三维仿真及其影响因素研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 球头砂轮动态特性与径向跳动影响因素分析 |
| 4.2.1 球头砂轮与工件的动力学特性分析 |
| 4.2.2 球头砂轮径向跳动影响因素研究 |
| 4.3 曲面磨削纹路的形成机理及三维仿真建模 |
| 4.4 加工工艺参数对磨削纹路特征的影响规律研究 |
| 4.4.1 砂轮和工件转速比对磨削纹路特征的影响分析 |
| 4.4.2 进给速度对磨削纹路特征的影响分析 |
| 4.4.3 径向跳动幅值和磨削深度对磨削纹路的影响分析 |
| 4.4.4 砂轮与工件半径对磨削纹路残留高度的影响分析 |
| 4.5 曲面磨削纹路仿真的实验验证与磨削纹路抑制研究 |
| 4.5.1 磨削纹路数值仿真结果的实验验证 |
| 4.5.2 曲面磨削的纹路抑制研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 薄壁复杂构件球头砂轮磨削工艺基础 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄壁复杂构件与球头砂轮干涉及其建模研究 |
| 5.2.1 薄壁复杂构件磨削过程中干涉分析数学模型 |
| 5.2.2 砂轮主轴倾角对磨削干涉的影响规律分析 |
| 5.3 薄壁复杂构件的球头砂轮超精密磨削轨迹规划 |
| 5.3.1 C轴转角对球头砂轮表面工作区域分布的影响分析 |
| 5.3.2 C轴转角对球头砂轮磨损的影响分析 |
| 5.3.3 球头砂轮超精密磨削轨迹规划及其分析 |
| 5.4 球头砂轮磨削的磨削速度和最大未变形切屑厚度研究 |
| 5.4.1 球头砂轮磨削薄壁复杂构件的磨削速度分析 |
| 5.4.2 球头砂轮磨削薄壁复杂构件的最大未变形切屑厚度分析 |
| 5.5 薄壁复杂构件的球头砂轮超精密磨削实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于纵—扭复合超声辅助的陶瓷加工机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 超声加工陶瓷材料 |
| 1.2.2 纵-扭复合超声加工 |
| 1.2.3 陶瓷材料有限元分析 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 基于单磨粒建立纵-扭超声磨削运动学理论模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单向超声磨削磨粒运动轨迹特性 |
| 2.2.1 纵向超声磨削运动轨迹特性 |
| 2.2.2 扭转超声磨削运动轨迹特性 |
| 2.3 纵-扭超声磨削磨粒运动轨迹特性 |
| 2.3.1 纵-扭超声磨削运动轨迹模型 |
| 2.3.2 参数对纵-扭超声磨削磨粒运动轨迹影响 |
| 2.4 空间运动轨迹对加工特性影响 |
| 2.4.1 磨粒与工件间分离特性 |
| 2.4.2 磨粒与磨屑间摩擦力反转特性 |
| 2.4.3 磨粒变速冲击特性 |
| 2.5 运动轨迹模型试验验证 |
| 2.5.1 试验观测设备 |
| 2.5.2 试验方案设计 |
| 2.5.3 试验结果及讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于单磨粒仿真分析纵-扭超声划擦材料去除机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单磨粒划擦陶瓷材料去除机理 |
| 3.3 ZrO_2划擦仿真模型建立 |
| 3.3.1 有限元建模理论 |
| 3.3.2 几何模型的构建 |
| 3.3.3 仿真参数设置 |
| 3.4 仿真模型试验验证 |
| 3.4.1 试验条件 |
| 3.4.2 划擦力试验验证 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.5.1 表面形貌特征分析 |
| 3.5.2 应力场分析 |
| 3.6 表征参数对纵-扭超声划擦力影响 |
| 3.6.1 划擦深度对划擦力影响 |
| 3.6.2 划擦速度对划擦力影响 |
| 3.6.3 超声频率对划擦力影响 |
| 3.6.4 纵-扭振幅对划擦力影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纵-扭超声磨削氧化锆陶瓷表面几何形貌试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面几何形貌评估指标 |
| 4.2.1 表面粗糙度特征 |
| 4.2.2 表面微观形貌特征 |
| 4.3 试验测量方法及条件 |
| 4.3.1 试验方法 |
| 4.3.2 测量方法 |
| 4.3.3 试验条件 |
| 4.4 单因素试验方案与分析 |
| 4.4.1 试验方案 |
| 4.4.2 磨削参数对表面几何形貌影响 |
| 4.5 正交试验方案与分析 |
| 4.5.1 试验目的 |
| 4.5.2 正交试验方案 |
| 4.5.3 试验结果 |
| 4.5.4 磨削参数敏感性分析 |
| 4.6 纵-扭超声表面粗糙度BP神经网络模型预测 |
| 4.6.1 表面粗糙度网络模型的建立 |
| 4.6.2 网络模型训练 |
| 4.6.3 BP神经网络预测验证及误差分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）激光离散强化基体电镀超硬砂轮的制备及磨削性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电镀砂轮国内外研究概况 |
| 1.2.1 磨粒有序排布电镀砂轮 |
| 1.2.2 表面沉积涂层电镀砂轮 |
| 1.2.3 增强界面间结合力 |
| 1.3 激光强化工艺国内外研究概况 |
| 1.3.1 激光强化工艺简介 |
| 1.3.2 国内外研究概况 |
| 1.4 主要研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 预先激光离散强化基体电镀工艺研究 |
| 2.1 基体材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 研究方案 |
| 2.4 实验结果分析 |
| 2.4.1 截面显微组织观察 |
| 2.4.2 基体/镀层结合界面观察 |
| 2.4.3 初始镀镍层显微观察 |
| 2.4.4 维氏硬度试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光离散强化基体电镀超硬砂轮制备 |
| 3.1 电镀超硬砂轮制备基本原理 |
| 3.2 电镀超硬磨料砂轮制备工艺流程 |
| 3.2.1 轮毂镀前处理 |
| 3.2.2 磨料预处理 |
| 3.2.3 电镀超硬磨料 |
| 3.2.4 镀后处理 |
| 3.3 激光离散强化基体电镀超硬砂轮制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 激光离散强化基体电镀砂轮磨削性能研究 |
| 4.1 实验设备、材料和方案介绍 |
| 4.1.1 实验设备介绍 |
| 4.1.2 实验材料与方案介绍 |
| 4.2 磨削性能对比试验研究 |
| 4.2.1 磨削力分析 |
| 4.2.2 砂轮磨损表面分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士时期取得研究成果 |
| 修改意见说明 |
（6）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 |
（7）激光反射镜单晶硅基板的超精密磨削工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 高能激光器的发展概述 |
| 1.1.2 高能激光器中的激光反射镜 |
| 1.1.3 激光反射镜基板的特点 |
| 1.2 单晶硅基板加工方法概述 |
| 1.2.1 单晶硅基板的传统加工工艺 |
| 1.2.2 单晶硅基板的新加工工艺 |
| 1.3 国内外相关工作研究进展 |
| 1.3.1 超精密磨削单晶硅表面质量的研究进展 |
| 1.3.2 超精密磨削单晶硅的砂轮研究进展 |
| 1.3.3 单晶硅超精密平面磨削的面形控制研究进展 |
| 1.4 论文的研究项目来源和主要研究内容 |
| 1.4.1 论文的研究项目来源 |
| 1.4.2 论文的主要研究内容 |
| 2 工件旋转法超精密磨削单晶硅的表面层质量分析 |
| 2.1 超精密磨削单晶硅的表面粗糙度 |
| 2.1.1 工件旋转法磨削单晶硅的磨粒切削深度模型 |
| 2.1.2 超精密磨削单晶硅的表面粗糙度预测 |
| 2.1.3 磨削加工参数对表面粗糙度的影响 |
| 2.2 超精密磨削单晶硅的亚表面损伤 |
| 2.2.1 超精密磨削单晶硅的亚表面损伤预测 |
| 2.2.2 磨削加工参数对亚表面损伤大小的影响 |
| 2.3 砂轮性能对单晶硅磨削表面层质量的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单晶硅超精密低损伤磨削砂轮的研究 |
| 3.1 单晶硅超精密低损伤磨削对砂轮的要求 |
| 3.2 超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮及其磨削性能研究 |
| 3.2.1 复合磨料砂轮配方设计 |
| 3.2.2 复合磨料砂轮微观结构分析 |
| 3.2.3 复合磨料砂轮磨削性能分析 |
| 3.3 氯氧镁结合剂软磨料砂轮及其磨削性能研究 |
| 3.3.1 软磨料砂轮配方设计 |
| 3.3.2 软磨料砂轮微观结构分析 |
| 3.3.3 软磨料砂轮磨削性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 单晶硅基板磨削面形的控制方法 |
| 4.1 单晶硅基板磨削面形创成原理 |
| 4.1.1 工件旋转法磨削面形的理论模型 |
| 4.1.2 真空吸附变形对磨削面形的影响 |
| 4.2 单晶硅基板真空吸附变形测量方法 |
| 4.2.1 测量装置设计 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 单晶硅基板真空吸附变形的补偿原理 |
| 4.3.1 补偿方法与过程 |
| 4.3.2 磨削试验 |
| 4.3.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 单晶硅基板的超精密磨削工艺 |
| 5.1 单晶硅基板的超精密磨削工艺方案 |
| 5.2 单晶硅基板的超精密磨削试验 |
| 5.2.1 试验条件 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 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 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）KDP晶体精密磨削理论与关键工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 KDP晶体的加工现状 |
| 1.2.1 KDP晶体的精密加工 |
| 1.2.2 KDP晶体的超精密加工 |
| 1.3 磨削温度的研究现状 |
| 1.3.1 磨削温度场的理论模型 |
| 1.3.2 磨削热分配比 |
| 1.3.3 磨削温度理论模型的实验验证方法及热损伤检测 |
| 1.4 金刚石砂轮的研究现状 |
| 1.4.1 金刚石的类型及在刀具上的应用 |
| 1.4.2 金刚石砂轮 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 论文的研究内容 |
| 第2章 KDP晶体磨削可行性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 KDP晶体的各向异性 |
| 2.2.1 弹性模量 |
| 2.2.2 维氏硬度 |
| 2.2.3 断裂韧性 |
| 2.3 KDP晶体的可磨性试验 |
| 2.3.1 工件材料 |
| 2.3.2 磨削试验加工平台 |
| 2.3.3 砂轮型号及砂轮修整 |
| 2.3.4 试验方案与试验参数 |
| 2.3.5 检测设备与检测方法 |
| 2.4 KDP晶体可磨性试验结果与分析 |
| 2.4.1 磨料平均尺寸对表面加工质量的影响 |
| 2.4.2 磨削加工参数对表面粗糙度的影响 |
| 2.5 KDP晶体精密磨削试验结果与分析 |
| 2.5.1 精密磨削加工试验参数 |
| 2.5.2 表面粗糙度Ra和表面微观形貌 |
| 2.5.3 亚表面损伤 |
| 2.5.4 表层杂质嵌入 |
| 2.6 精密磨削加工效率 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 正交各向异性介质的磨削温度理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正交各向异性介质中热传导问题的求解 |
| 3.2.1 热传导方程 |
| 3.2.2 正交各向异性介质中瞬时点热源的温度场 |
| 3.2.3 持续点热源的温度场 |
| 3.2.4 持续运动线热源的温度场 |
| 3.3 端面磨削KDP晶体的温度场理论模型 |
| 3.3.1 端面磨削温度场建模 |
| 3.3.2 考虑半无限大体的温度场 |
| 3.3.3 考虑无限大体的温度场 |
| 3.4 热源密度分布模型 |
| 3.5 动态热源瞬时磨削温度场 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 KDP晶体磨削温度的验证实验及热损伤检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 KDP晶体磨削温度理论模型的验证实验 |
| 4.2.1 磨削温度验证实验平台 |
| 4.2.2 磨削实验加工参数 |
| 4.3 KDP晶体磨削温度的理论计算 |
| 4.3.1 磨削区发热总功率 |
| 4.3.2 热分配比 |
| 4.4 热源密度分布模型验证结果与分析 |
| 4.5 KDP晶体磨削温度理论模型的验证结果与分析 |
| 4.5.1 实验测量温度与理论计算温度对比 |
| 4.5.2 工件表面磨削温度与加工参数的关系 |
| 4.6 热损伤的检测 |
| 4.6.1 磨削热损伤龟裂纹 |
| 4.6.2 Raman光谱检测 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 无结合剂金刚石砂轮的开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 无结合剂金刚石砂轮的设计与制造 |
| 5.2.1 磨料层材料的选择 |
| 5.2.2 无结合剂金刚石砂轮的设计 |
| 5.2.3 无结合剂金刚石砂轮的制造流程 |
| 5.3 激光烧蚀试验 |
| 5.3.1 激光微纳加工平台 |
| 5.3.2 激光加工参数 |
| 5.3.3 激光烧蚀试验结果 |
| 5.4 磨削性能评价试验 |
| 5.4.1 实验材料 |
| 5.4.2 磨削加工与检测平台 |
| 5.4.3 砂轮地貌 |
| 5.4.4 磨削性能评价试验加工参数 |
| 5.5 磨削比G |
| 5.6 砂轮磨损 |
| 5.6.1 树脂结合剂金刚石的砂轮磨损 |
| 5.6.2 无结合剂金刚石砂轮的磨损 |
| 5.7 磨削力 |
| 5.8 比磨削能 |
| 5.9 表面加工质量 |
| 5.9.1 表面粗糙度及表面形貌 |
| 5.9.2 亚表面损伤 |
| 5.10 本章小结 |
| 第6章 具有正前角无结合剂砂轮的设计与制造及其磨削性能的评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 杯型砂轮立轴端面磨削特点 |
| 6.3 主切削刃几何角度 |
| 6.3.1 正交平面参考系 |
| 6.3.2 主切削刃的标注角度 |
| 6.4 具有正前角无结合剂金刚石砂轮的设计与制造 |
| 6.5 切削刃的飞秒激光烧蚀试验 |
| 6.5.1 飞秒激光微纳加工平台与加工参数 |
| 6.5.2 激光烧蚀轨迹 |
| 6.5.3 砂轮地貌 |
| 6.6 磨削性能评价实验 |
| 6.6.1 工件材料 |
| 6.6.2 磨削加工与检测平台 |
| 6.6.3 磨削性能评价实验加工参数 |
| 6.7 磨削性能评价实验结果与分析 |
| 6.7.1 表面粗糙度Ra |
| 6.7.2 表面形貌 |
| 6.7.3 磨削力 |
| 6.7.4 比磨削能 |
| 6.7.5 砂轮磨损 |
| 6.8 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 主要结论 |
| 主要创新点 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 附录 B 攻读博士学位期间申请的国家发明专利 |
| 附录 C 攻读博士学位期间参加的主要科研项目 |
（9）高精度陶瓷球高效低损伤全球面包络磁流变抛光加工研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 氮化硅陶瓷球材料特性及制备过程 |
| 1.2.1 氮化硅陶瓷的材料特性 |
| 1.2.2 氮化硅陶瓷球的制备过程 |
| 1.3 高精度陶瓷球研磨抛光的国内外研究现状 |
| 1.3.1 研磨抛光球体的基本条件 |
| 1.3.2 陶瓷球研磨抛光的主要工艺 |
| 1.3.3 陶瓷球表面完整性的检测与分析 |
| 1.4 陶瓷球全球面包络磁流变抛光新工艺方法和研究思路 |
| 1.5 课题的来源 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第二章 陶瓷球材料的塑性域去除机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 氮化硅陶瓷材料的纳米划痕实验 |
| 2.2.1 实验原理和仪器设备 |
| 2.2.2 实验结果与分析 |
| 2.3 氮化硅陶瓷材料的维氏压痕实验 |
| 2.3.1 实验原理和仪器设备 |
| 2.3.2 实验结果与分析 |
| 2.3.3 无亚表面损伤抛光氮化硅陶瓷球的加工控制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 陶瓷球全球面包络磁流变抛光加工原理及实验装置 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 陶瓷球全球面包络磁流变抛光原理 |
| 3.2.1 磁流变加工原理 |
| 3.2.2 抛光盘结构与驱动方式设计 |
| 3.2.3 磁场均匀性设计 |
| 3.3 陶瓷球全球面包络磁流变抛光实验装置研制 |
| 3.3.1 实验装置的构成 |
| 3.3.2 结构设计 |
| 3.3.3 全球面包络磁流变抛光盘设计 |
| 3.3.4 抛光盘转速及位移控制系统 |
| 3.4 加工效果评估方法及检测仪器 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 全球面包络磁流变抛光陶瓷球的成球机理 |
| 4.1 陶瓷球坯的运动姿态观测 |
| 4.1.1 观测原理 |
| 4.1.2 观测方法 |
| 4.1.3 观测结果 |
| 4.2 球体表面的抛光轨迹仿真 |
| 4.2.1 球体运动模型 |
| 4.2.2 抛光轨迹仿真 |
| 4.2.3 仿真结果 |
| 4.3 磨粒抛光轨迹均匀性评价 |
| 4.3.1 抛光轨迹均匀性评价方法 |
| 4.3.2 陶瓷球表面区域划分 |
| 4.3.3 评价方法的实现 |
| 4.4 抛光轨迹均匀性影响因素分析 |
| 4.4.1 上下抛光盘转速比的影响 |
| 4.4.2 上下抛光盘偏心距的影响 |
| 4.4.3 加工间隙的影响 |
| 4.4.4 磁极排布方式的影响 |
| 4.5 抛光成球过程的球形误差修正 |
| 4.5.1 球形误差的修正过程 |
| 4.5.2 抛光盘精度对球形误差的影响 |
| 4.6 抛光轨迹仿真优化 |
| 4.6.1 抛光轨迹均匀性仿真优化方案 |
| 4.6.2 仿真优化结果分析 |
| 4.6.3 最佳工艺参数的仿真效果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 全球面包络磁流变抛光陶瓷球的材料去除机理和去除模型 |
| 5.1 磨粒作用于陶瓷材料表面的过程分析 |
| 5.1.1 材料去除形式的分类 |
| 5.1.2 材料去除形式的转变 |
| 5.2 全球面包络磁流变抛光陶瓷球的抛光机理 |
| 5.2.1 磁流变抛光垫的动态微观结构 |
| 5.2.2 磁流变抛光垫中粒子的受力分析 |
| 5.2.3 磁流变抛光的材料去除机理分析 |
| 5.3 全球面包络磁流变抛光陶瓷球的抛光力测试与分析 |
| 5.3.1 抛光力测试原理与设备 |
| 5.3.2 抛光力原始信号分析 |
| 5.4 全球面包络磁流变抛光方式下的抛光力数学模型 |
| 5.4.1 陶瓷球表面的法向抛光力 |
| 5.4.2 陶瓷球表面的切向抛光力 |
| 5.5 磁流变抛光陶瓷球的材料去除模型 |
| 5.5.1 塑性状态微量去除下的临界切深 |
| 5.5.2 全球面包络抛光陶瓷球的材料去除率 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 陶瓷球高效低损伤磁流变抛光工艺实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单因素工艺优化实验 |
| 6.2.1 实验设计 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.2.3 实验结果分析 |
| 6.3 正交实验优化分析 |
| 6.3.1 正交实验 |
| 6.3.2 结果分析 |
| 6.3.3 高效低损伤抛光加工分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 全文主要结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及申请的专利 |
| 致谢 |
（10）纵扭复合振动超声磨削加工工程氧化锆陶瓷机理及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 陶瓷材料去除理论模型 |
| 1.2.1 压痕断裂力学模型 |
| 1.2.2 切削加工模型 |
| 1.2.3 分子动力学仿真模型 |
| 1.3 陶瓷材料去除机理 |
| 1.3.1 脆性去除机理 |
| 1.3.2 塑性域去除机理 |
| 1.3.3 粉末化去除机理 |
| 1.4 陶瓷材料加工的研究现状 |
| 1.5 超声振动加工 |
| 1.5.1 超声振动加工技术的研究 |
| 1.5.2 超声振动加工陶瓷材料 |
| 1.6 课题来源及研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 主要的研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 基于磨粒运动分析纵扭复合振动超声加工特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纵扭复合振动超声加工运动学分析 |
| 2.2.1 纵扭复合振动单颗磨粒运动轨迹分析 |
| 2.2.2 空间运动轨迹对加工特性的影响 |
| 2.2.2.1 刀具磨粒与工件间的分离效应 |
| 2.2.2.2 磨粒与切屑间摩擦力反转特性 |
| 2.2.2.3 刀具磨粒的变速冲击特性 |
| 2.2.2.4 单个振动周期内有效加工磨粒数 |
| 2.3 基于磨削对比试验验证超声振动加工特性 |
| 2.3.1 试验装置 |
| 2.3.2 加工材料和刀具选择 |
| 2.3.3 加工材料形成表面分析 |
| 2.3.4 刀具磨损分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于压痕断裂力学分析陶瓷材料去除机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于压痕断裂力学分析超声振动铣磨材料的去除机理 |
| 3.2.1 压痕断裂力学 |
| 3.2.2 压痕断裂应力场分析 |
| 3.2.3 中位裂纹成核生长的临界磨削深度 |
| 3.3 外加载荷对裂纹的影响 |
| 3.3.1 弹-塑性应力场分析 |
| 3.3.2 裂纹的生长 |
| 3.4 本章小结： |
| 第四章 纵扭复合振动超声磨削加工磨削力试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纵扭复合振动超声磨削单颗磨粒磨削力模型建立 |
| 4.2.1 磨削力建模分析 |
| 4.2.2 平均磨削力大小 |
| 4.3 纵扭复合振动超声加工磨削力测量试验 |
| 4.3.1 试验条件 |
| 4.3.1.1 测力系统组成 |
| 4.3.1.2 磨削力试验设计 |
| 4.3.1.3 对比试验 |
| 4.3.2 加工参数对磨削力的影响规律 |
| 4.3.2.1 超声振动能量对磨削力的影响规律 |
| 4.3.2.2 磨削深度对磨削力的影响规律 |
| 4.3.2.3 进给速度对磨削力的影响规律 |
| 4.3.2.4 主轴转速对磨削力的影响规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 纵扭复合振动超声磨削工程氧化锆陶瓷表面质量的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 加工表面质量的评价 |
| 5.2.1 表面粗糙度 |
| 5.2.2 表面形貌 |
| 5.3 纵扭复合振动超声铣磨氧化锆陶瓷材料表面试验 |
| 5.3.1 单因素试验设计与结果分析 |
| 5.3.1.1 试验设计 |
| 5.3.1.2 超声振动能量对表面粗糙度的影响规律 |
| 5.3.1.3 磨削深度对加工表面粗糙度的影响规律 |
| 5.3.1.4 进给速度对表面粗糙度的影响规律 |
| 5.3.1.5 主轴转速对表面粗糙度的影响规律 |
| 5.4 正交试验 |
| 5.4.1 正交试验的目的 |
| 5.4.2 正交试验设计 |
| 5.4.3 试验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文与专利 |
| 致谢 |
四、高效、高精度加工陶瓷件——相对于研磨及通过式磨削的一种有效的加工工艺（论文参考文献）
- [1]氧化锆陶瓷轴承套圈内圆磨削工艺分析与加工精度研究[D]. 王科冲. 沈阳建筑大学, 2021
- [2]光电晶片集群磁流变全域动压平坦化加工研究[D]. 罗斌. 广东工业大学, 2021(08)
- [3]半球薄壁复杂构件球头砂轮超精密磨削关键技术研究[D]. 王廷章. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]基于纵—扭复合超声辅助的陶瓷加工机理研究[D]. 马文举. 河南科技大学, 2020
- [5]激光离散强化基体电镀超硬砂轮的制备及磨削性能研究[D]. 蒋艺峰. 长沙理工大学, 2020(07)
- [6]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)
- [7]激光反射镜单晶硅基板的超精密磨削工艺研究[D]. 王紫光. 大连理工大学, 2019
- [8]KDP晶体精密磨削理论与关键工艺研究[D]. 曲美娜. 湖南大学, 2020(10)
- [9]高精度陶瓷球高效低损伤全球面包络磁流变抛光加工研究[D]. 肖晓兰. 广东工业大学, 2019(01)
- [10]纵扭复合振动超声磨削加工工程氧化锆陶瓷机理及工艺研究[D]. 张能. 广东工业大学, 2018(12)