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微细端面磨削机理的试验研究

作　者: 郝云霞
导　师: 原所先
学　校: 东北大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 研磨固着磨料表面粗糙度材料去除量
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

研磨加工作为精密、超精密加工中的一种重要加工方法,日益受到了重视,国内外的专家学者发明了许多新的研磨加工方法,并对许多种材料的研磨机理进行了广泛的研究。在此我们把固着磨料研磨的这种加工方法称之为微细端面磨削。由于影响研磨加工过程的因素很多,工件表面形成的过程非常复杂,因此,尽管人们已经用研磨加工获得了较高的形面精度及较低的表面粗糙度值,但人们对研磨的加工机理研究的还不够深入。随着研磨技术的应用日益广泛,人们也越来越关注其加工后的表面质量因素。因此本文对传统材料45钢的端面磨削加工机理进行了研究,主要进行了以下几个方面的研究：本文对45钢材料的研磨加工机理及加工表面的形成过程进行了研究。传统的散粒慢速研磨的磨料在磨具上是随机分布的,所以磨料与工件之间的相互运动关系是不确定的,因此很难对其加工过程进行分析。而在固着磨料研磨中,磨料与工件之间的相互运动关系具有一定的确定性,本文就是在此基础上,首先对磨粒的切削刃做了球冠形假设,并对磨粒在磨具上的分布做了均匀分布的假设,分析了磨削过程中磨粒的受力情况和结合剂的变形情况,在此基础上得到了磨粒的磨削几何形状,同时还建立了固着磨料研磨的力学模型。本文还对端面磨削过程中磨具上某一点的研磨轨迹进行了数学建模,在理论上对影响研磨轨迹的各种因素进行了分析,又根据相关的试验对上述理论分析进行了可靠性的验证,并且得出了研磨轨迹与工件的偏心位置e之间的变化关系,工件的速度ω2与磨具速度ω1、偏心距e之间的变化关系。对固着磨料研磨加工工件的已加工表面粗糙度进行了理论分析,并对工件已加工表面粗糙度、材料去处量与研磨加工中各工艺参数(研磨时间、磨料粒度、研磨速度和研磨压强)之间的关系进行了研究。研究表明,不同的工艺参数对这两项指标有一定的影响。其中磨料粒度对工件表面粗糙度影响较大。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-19
  1.1 课题的提出和意义  11-12
  1.2 研磨技术的国内外研究概况和发展  12-15
    1.2.1 研究现状  12-14
    1.2.2 发展前景  14-15
  1.3 表面质量研究内容及测量技术  15-18
    1.3.1 表面质量研究内容  15-16
    1.3.2 表面质量测量技术  16-18
  1.4 影响研磨加工工件表面质量的主要因素  18
  1.5 课题的研究内容  18-19
第2章研磨加工技术分析  19-29
  2.1 研磨加工的特点、分类和工艺参数  19-23
    2.1.1 研磨加工的定义及特点  19-20
    2.1.2 研磨加工分类  20-21
    2.1.3 研磨主要工艺参数  21-23
  2.2 涂附磨具概述  23-27
    2.2.1 涂附磨具定义和结构  23-25
    2.2.2 涂附磨具分类  25
    2.2.3 涂附磨具加工原理  25-26
    2.2.4 涂附磨具的制造  26-27
  2.3 研磨加工材料去除机理分析  27-29
    2.3.1 纯切削说  27
    2.3.2 塑性变形说  27
    2.3.3 热熔说  27-28
    2.3.4 化学作用说  28-29
第3章微细端面磨削机理研究  29-41
  3.1 引言  29
  3.2 平面研磨加工原理  29-30
  3.3 磨粒切削刃假设  30-31
  3.4 磨粒分布假设  31-32
  3.5 研磨受力模型  32-33
  3.6 单颗磨粒切削受力分析  33-34
  3.7 结合剂的弹性变形  34-35
  3.8 磨粒磨削几何形状分析  35-36
  3.9 工件偏心放置时压强的分布  36-39
  3.10 研磨压力的数学建模  39-40
  3.11 本章小结  40-41
第4章研磨轨迹研究  41-47
  4.1 引言  41
  4.2 研磨轨迹的数学建模  41-43
  4.3 研磨轨迹的结果分析  43-46
  4.4 本章小结  46-47
第5章平面研磨试验  47-73
  5.1 引言  47
  5.2 平面固着磨料研磨已加工表面理论粗糙度  47-55
    5.2.1 平面研磨加工原理  47-49
    5.2.2 表面粗糙度数学模型  49-55
  5.3 45钢材料的研磨试验  55-57
    5.3.1 主要试验装置  55
    5.3.2 试验条件与方法  55-57
  5.4 试验结果分析  57-72
    5.4.1 研磨时间单因素试验  57-61
    5.4.2 磨粒粒度单因素试验  61-65
    5.4.3 研磨速度单因素试验  65-68
    5.4.4 研磨压强单因素试验  68-72
  5.5 本章小结  72-73
第6章结论与建议  73-75
  6.1 结论  73
  6.2 建议  73-75
参考文献  75-77
致谢  77

微细端面磨削机理的试验研究

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