试析磨削氮化硅陶瓷球面ELID磨削实验学位

论文导读：
摘要：ELID（在线电解修整）磨削技术由于具有加工效率高、质量精度高、装置设计方便及适应性广等特点，其在航空航天、IT电子、机械、光学、汽车及仪器仪表等许多领域的硬脆材料加工中得到了广泛运用。本论文以航空航天、国防武器等领域耐高温氮化硅陶瓷某典型球面零件为探讨对象，针对其高效率、高质量、少/无损伤加工要求，进行了氮化硅陶瓷球面零件的ELID磨削实验及论述探讨。论文设计了适应数控坐标磨床的电解电极装置，搭建了基于MK2945C精密数控坐标磨床的ELID球面磨削实验平台，探讨了基于砂轮法向跟踪的氮化硅陶瓷球面ELID磨削加工工艺，编写并效核了球面成型的数控程序代码。针对小直径铸铁基金刚石微粉砂轮，采取电解-机械复合整形法对砂轮进行整形，有效消除了砂轮的安装偏心误差和砂轮本身圆度误差；利用田口实验设计策略探讨了ELID磨削砂轮预修锐中氧化膜厚度和预修锐时间的影响规律，探讨表明，选取砂轮转速为6000r/min、脉冲频率为200kHz、占空比为0.7、电源电压为90V的最优参数组合进行砂轮预修锐，在尽量短的时间可获得良好的氧化膜质量，为ELID磨削历程提供了参数选择和论述浅析的依据。论文通过实验探讨了ELID磨削历程中电解磨削动态平衡对策、电解主动制约对策、电解磨削交叉对策、磨削主动制约对策和径向进给主动制约对策五种历程制约对策，总结出了ELID磨削历程最对策组合是：ELID磨削粗磨阶段采取电解主动制约对策，以去除加工材料为主；精磨阶段采取磨削主动制约对策，以去除划痕及减少表面/亚表面损伤为主；光磨阶段采取径向进给主动制约对策，以游离磨粒滚动和氧化膜滑动抛光作用为主。探讨了电解参数和工艺参数对氮化硅陶瓷球面ELID磨削工件表面粗糙度的影响规律：工件表面粗糙度随电压和磨削深度增大而增大；随脉冲频率和砂轮粒度的增大而减少；随占空比的增大而减少，当占空比过大超过0.7后，表面粗糙度反而增大；随砂轮转速的增大而减少，当转速超过12000r/min后，表面粗糙度反而增大。比较浅析了普通精密磨削和ELID磨削加工的工件表面粗糙度及表面形貌，验证了结合ELID技术的磨削加工不仅能提升加工效率，并大大降低了工件表面/亚表面损伤，获得更高的加工表面质量。关键词：氮化硅陶瓷论文球面零件论文ELID磨削论文金刚石微粉砂轮论文历程制约对策论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-5
Abstract5-9
插图索引9-11
附表索引11-12
第1章 绪论12-24

1.1 工程陶瓷超精密加工技术12-18

1.1 超精密加工技术12-14

1.2 曲面磨削精密及超精密加工技术14-16

1.3 陶瓷材料超精密加工技术探讨近况16-18

1.2 ELID 磨削技术原理及其进展18-21

1.2.1 ELID 磨削技术原理18-19

1.2.2 ELID 磨削技术的运用和进展19-21

1.3 本课题来源、论文内容及探讨目的作用21-23

1.3.1 课题来源21-22

1.3.2 论文内容22

1.3.3 探讨的目的和作用22-23

1.4 本章小结23-24

第2章 氮化硅陶瓷球面 ELID 磨削实验平台及装置设计24-35

2.1 MK2945C 高精度数控坐标磨床24-26

2.2 电解电极装置设计26-30

2.1 电解阴极的设计26-28

2.2 电解阳极电刷的设计28-29

2.3 电解电极装置的总体设计29-30

2.3 ELID 磨削专用电源30-31

2.4 ELID 磨削专用电解液31

2.5 ELID 磨削金属结合剂砂轮31-32

2.6 ELID 磨削数据采集及监测系统32-33

2.7 实验检测设备33-34

2.8 本章小结34-35

第3章 铁基金刚石微粉砂轮电解-机械复合整形及 ELID 磨削预修锐实验35-53

3.1 金属结合剂金刚石砂轮修整策略35-36

3.2 铁基金刚石微粉砂轮电解-机械复合整形36-42

3.

2.1 砂轮电解-机械复合整形基本原理37-39

3.

2.2 砂轮电解-机械复合整形实验39-42

3.3 基于田口实验策略的 ELID 磨削预修锐实验42-52

3.1 氧化膜状态性能、作用及表征42-44

3.2 田口实验策略44-45

3.3 实验条件及正交实验设计45-47

3.4 实验结果与浅析47-52

3.4 本章小结52-53

第4章 氮化硅陶瓷球面的 ELID 磨削历程制约实验探讨53-64

4.1 硬脆陶瓷材料精密磨削的三种材料去除机理53-54

4.2 氮化硅陶瓷球面的数控磨削工艺54-57

4.

2.1 氮化硅材料54

4.2.2 氮化硅陶瓷球面成型加论文导读：比较实验68-695.3本章小结69-70结论与展望70-72参考文献72-78致谢78-79附录A攻读硕士学位期间所发表的学术论文79-80上一页12
工工艺54-56
4.

2.3 数控程序代码的编写与校核56-57

4.3 氮化硅陶瓷球面的 ELID 磨削历程制约对策实验57-63
4.

3.1 历程制约对策57-58

4.

3.2 实验条件及历程58-60

4.

3.3 工件表面粗糙度比较与表面形貌观察60-63

4.4 本章小结63-64
第5章 氮化硅陶瓷球面 ELID 磨削工艺探讨64-70

5.1 氮化硅陶瓷球面 ELID 磨削工件表面粗糙度的实验探讨64-68

5.

1.1 实验条件及参数64

5.

1.2 电解参数对氮化硅陶瓷球面 ELID 磨削表面粗糙度的影响64-66

5.

1.3 磨削工艺参数对 ELID 磨削表面粗糙度的影响66-68

5.2 氮化硅陶瓷球面普通精密磨削与 ELID 磨削比较实验68-69

5.3 本章小结69-70

结论与展望70-72
参考文献72-78
致谢78-79
附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文79-80