论文部分内容阅读
瓷砖磨边和倒角是陶瓷加工的重要组成环节,直接影响着瓷砖四条边和四个角的加工质量。随着工业的发展,瓷砖的磨边方法及装备也取得了长足的进步。现有的加工方法分为干磨法和湿磨法,相对于干磨法而言湿磨法加工工序复杂,消耗成本高。干磨法则利用电动机带动砂轮对瓷砖进行旋转磨削,这种工艺成熟稳定,但也存在相应的问题,例如效率低、磨损大、能耗高,且易造成硬脆工件的崩边、崩角及锯齿边的缺陷。课题组创造性地将旋转超声应用到瓷砖磨边过程当中,提出了一种瓷砖磨削的新工艺方法。通过该工艺可以降低磨削时的磨削力、磨削热、提高瓷砖磨削的表面粗糙度并且可以减少崩边。本文着重对瓷砖磨边机的振动系统进行了理论研究和设计、并通过初步的超声磨边工艺实验进行验证完成以下工作:首先根据加工特点,确定超声频率、工具直径等参数,应用一维纵振理论,对换能器、变幅杆和工具头进行了理论设计,然后利用有限元分析软件COMSOL Multiphysics对超声振子进行了模态分析。其次根据上述理论分析结果,进行振子的设计与制造,分析了温度、预紧力、载荷对谐振频率、反谐振频率、动态电阻、品质因数的影响规律,总结出规范的装配流程,最后用多普勒激光测振仪测试装配完成的振子的振幅,结果满意。最后应用正交实验法研究了在超声磨削瓷砖过程中,探究进给量、进给速度、主轴转速和超声功率等因素对表面粗糙度的影响其影响程度依次为:主轴转速>进给量>进给速度>超声功率。在本实验中,最合适的超声磨削的工艺条件为:主轴转速为1988r/min、进给量为0.3mm、进给速度为15mm/s、超声电压为100v,此数据可以为实际应用和加工提供相应参考。