SiC旋转超声孔加工切削力及工具磨损研究

来源 :盐城工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chppxhn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
SiC工程陶瓷具有高硬度、高脆性、高弹性模量、高抗压强度以及低抗拉强度等特性,广泛应用于航空航天、集成电路和装甲防护等领域。由于其高硬脆特性,机械加工过程中刀具磨损严重,容易出现裂纹、崩豁等缺陷,加工质量难以保证。鉴于此,采用新型薄壁金刚石套料钻以及旋转超声辅助加工技术,对其进行孔加工试验及机理研究。主要研究内容如下:(1)分析SiC工程陶瓷的旋转超声加工运动学特性,结合其压痕断裂力学试验,建立对于该工艺的切削力预测模型,并利用旋转超声辅助加工技术以及新型薄壁金刚石套料钻对工件进行孔加工试验研究。通过对试验中孔加工过程中钻削切削力与所建切削力的数学模型相对比,进而验证所建立的切削力数学模型平均误差率为13.4%。(2)基于JH-2本构模型,对SiC工程陶瓷的旋转超声套料钻孔加工进行三维有限元仿真,分析不同工艺参数对仿真结果的影响规律。结合旋转超声试验研究的数据得出结论:三维有限元仿真所得的切削力模型与试验误差在20%以内,整体契合度较高。(3)描述了新型薄壁金刚石套料钻的制备,分析了影响工具磨损的因素和工具磨损的机理,详细说明了工具磨损的形态以及出现各个形态的原因;对工具磨损量进行试验研究得到:工具磨损量随着主轴转速以及进给速度的增加而增大,整体上,当加入超声后,刀具的磨损比也随之减少,平均磨损比减少21.3%。(4)研究常规与超声加工条件下孔壁微观相貌的差异;分析试验参数对陶瓷进出口形貌的影响,研究各个工艺参数对出口崩豁和孔内壁粗糙度的影响以及规律。试验结果表示:超声辅助加工降低了崩边和孔壁粗糙度情况,平均分别降低了7.6%和24.1%。通过上述研究,厘清了SiC工程陶瓷旋转超声辅助加工的材料去除机理以及运动学特性,建立了新型薄壁金刚石套料钻旋转超声孔加工切削力的模型,并对工艺过程进行有限元仿真,揭示了不同加工参数对工具磨损以及表面质量的影响规律,为SiC工程陶瓷的高质高效孔加工提供参考。
其他文献
3D打印技术又被称之为增材制造技术,整体零件的成型工艺不涉及任何的传统机床、夹具、模具和刀具等减材设备,解决了传统陶瓷成型中需要模具的问题,快速且精细化地制造出传统成型难以加工,结构复杂的零件,广泛应用于现代各领域中。本文采用3D直写成型工艺,以水基氧化铝浆料为基础,通过正交实验与人工神经网络相结合的方法,优化浆料的成分和比例,制备出性能优异的氧化铝陶瓷浆料。搭建水基氧化铝浆料直写成型打印装置系统
学位
硝基芳香化合物的超灵敏与低成本检测由于其在国家和国际安全、环境分析和法医学应用中的重要意义而引起了极大的关注。基于MOFs的发光材料是开发高选择性分析方法检测硝基芳香化合物的有力工具,设计开发新型荧光传感MOFs并设备化是推动新型荧光传感技术发展的迫切需求。本文分别从荧光传感MOFs设计修饰、传感器设计及优化等角度开展工作,具体研究内容如下:1、基于UiO-67,以荧光素与罗丹明B为荧光探针材料,
学位
压电陶瓷具有体积小、位移分辨率高、驱动力大等优点,因此压电驱动在微定位、微夹持领域被广泛应用。压电陶瓷驱动产生的微小位移,应用到微夹持器上,能够实现位移精准的放大和定位。迟滞非线性对压电陶瓷的定位精度有着极大的影响,通常需要将迟滞模型与非线性控制相结合,减小驱动过程中产生的误差,提高系统的精度。Preisach模型能够描述压电陶瓷的迟滞非线性过程,是目前压电陶瓷迟滞补偿主流且最有效的方法,但Pre
学位
目前,随着航空航天、汽车制造、能源化工以及武器装备的等机械制造行业的迅猛发展,一些具有特殊功能的零部件也被重视起来,尤其是对这些零件的设计和研发,比如对深孔的要求较高,需要有较高的长径比和较高的轴线直线度。所以,在深孔加工的时候就必须要进一步研究深孔的轴线直线度中存在的误差,尤其是对这些具有高精度和高长径比的深孔在加工时面临着诸多不确定性和复杂性,在测量时便成了较大的技术难题。本文以提高深孔轴线直
学位
随着制造业的不断发展,小直径长深孔的加工在航空航天,武器制造及能源化工等重点领域有着广泛的需求。枪钻加工是现阶段实现此类加工的最有效的技术手段,但是由于枪钻钻头结构复杂,枪钻的内、外切削刃倾角不同,导致加工轴向钻削力有差异。同时,随着加工深度的不断增加,刀具的磨损加剧,也会影响深孔的加工质量。304不锈钢作为常见的难加工材料,广泛应用于医疗器械,食品加工,船舶建造等行业中。但是由于304材料粘性大
学位
随着全球能源消耗不断增加,人们对可再生能源的利用越来越重视。潮流能作为一种清洁能源,因为其储量大且获取方便逐渐成为世界能源多样性发展的趋势之一。水轮机是开发潮流能的主要工具,而垂直轴潮流能水轮机因其高适应性而越来越受到关注和研究。相较于单个水轮机,多转子水轮机同时布置能够产生更大的获能效果。因此,对多转子水轮机水动力特性的研究非常重要。本文以双转子垂直轴水轮机为代表,对不同工况下的垂直轴潮流能水轮
学位
单晶氧化镓(β-Ga2O3),作为第三代半导体材料的典型代表,其稳定性好,具有约4.9e V(253nm)的超宽光学带隙,在紫外-可见-近红外(UV-NIR)区域具有高透过率等优良物化特性,在高功率器件以及紫外光电探测器等领域具有广阔的应用前景。由于氧化镓硬度高脆性大且易解理,传统的超精密加工方式难以有效提升其表面质量。因此探索适用于β-Ga2O3的新型超精密加工方法,研究β-Ga2O3的超精密加
学位
为了使软件定义网络资源分配更加合理,提高网络负载均衡能力,提出融合智能算法的负载均衡控制方法。为了对网络流量进行合理的分配与调度,将系统框架分为信息统计、感知、管理、测量和流表下发5个模块。利用平衡系数来体现实际网络负载情况,当出现负载失衡,则通过调整阈值的方式使负载恢复均衡。根据判决阈值来确定负载的均值水平,并采取智能算法对网络负载失衡状态进行定时的检测,为了减少终端卸载量,利用负载平衡因子对候
期刊
我国农田化肥氮用量高,造成较多肥料氮土壤残留,残留肥料氮既可被后季作物吸收利用,也可迁移进入环境。稻麦轮作是我国长江中下游农业区代表性种植制度,然而稻麦轮作农田土壤残留化肥氮的作物后效及去向目前尚不清楚。利用15N示踪长期试验,连续追踪了2004年小麦季施用30%的15N标记尿素后其土壤残留15N在之后17个稻麦轮作年的变化动态及被后季作物吸收利用特征。试验起始小麦季设100 kg·hm–2(N1
期刊
目的:探讨游泳对大肠癌移植瘤小鼠瘤体生长的影响,并从肠道菌群和炎症角度探讨其调控机制。方法:构建CT-26细胞移植瘤小鼠模型,并随机分为模型组和游泳组,游泳组进行30 min/次,2次/d,6 d/周,连续3周的游泳运动干预;在最后1次游泳结束后24 h取小鼠新鲜粪便并置于液氮冻存,通过电子天平测量瘤体质量,采用16S rRNA测序技术分析小鼠粪便菌群结构的变化,并通过KEGG分析肠道菌群的功能富
期刊