工程陶瓷高效深磨温度场的有限元仿真 被引量：11

1

作者 郭力 何利民 谢桂芝 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期24-29,共6页

在磨削温度实验的基础上,运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究,得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布;并分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响.结果表明:随着砂轮线... 在磨削温度实验的基础上,运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究,得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布;并分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响.结果表明:随着砂轮线速度增加,磨削温度场温度梯度增大;而随着磨削深度增大,不同材料的磨削温度梯度变化不同,且磨削温度梯度与磨削热裂纹的产生有一定的对应关系. 展开更多

关键词 磨削 温度 有限元仿真 裂纹 工程陶瓷

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工程陶瓷超声磨削轨迹仿真 被引量：4

2

作者 李瑜 赵波 +1 位作者 焦锋 卞平艳 《工具技术》 北大核心 2007年第1期39-42,共4页

进行了工程陶瓷一维、二维超声磨削试验;通过对超声磨削陶瓷工件表面划痕轨迹的计算机模拟仿真,重点分析了安装角与二维超声相位差对单颗磨粒运动轨迹的影响;通过对比超声磨削试验SEM照片,讨论了超声磨削各参数对加工质量的影响。研究... 进行了工程陶瓷一维、二维超声磨削试验;通过对超声磨削陶瓷工件表面划痕轨迹的计算机模拟仿真,重点分析了安装角与二维超声相位差对单颗磨粒运动轨迹的影响;通过对比超声磨削试验SEM照片,讨论了超声磨削各参数对加工质量的影响。研究结果完善了加工因素对去除率的影响规律。 展开更多

关键词 工程陶瓷 超声磨削 轨迹仿真

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超声磨削工程陶瓷边界损伤试验研究 被引量：6

3

作者 赵明利 赵波 王裕清 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2010年第4期67-70,共4页

本文就工程陶瓷磨削时出现的边界损伤进行研究,定性分析磨削参数对边界质量的影响。试验发现:大切深磨削时磨粒对材料干涉较深,易引发裂纹,并且砂轮在进入磨削区的瞬间对边界材料施加了极大的挤压力,极易造成边界位置材料的压溃;大功率... 本文就工程陶瓷磨削时出现的边界损伤进行研究,定性分析磨削参数对边界质量的影响。试验发现:大切深磨削时磨粒对材料干涉较深,易引发裂纹,并且砂轮在进入磨削区的瞬间对边界材料施加了极大的挤压力,极易造成边界位置材料的压溃;大功率超声激励下,硬脆材料在一定范围内实现了脆-塑性域或塑性域磨削,超声磨削比普通磨削更能获得优质的边界;另外材料自身特性也是影响边界缺陷的关键因素,塑性好的材料磨削后其边界缺陷相对较少。最后提出了改善硬脆材料边界质量的措施。 展开更多

关键词 边界损伤 边界质量 超声磨削 工程陶瓷

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工程陶瓷超声磨削加工工艺研究 被引量：9

4

作者 柴京富 李尧忠 舒嵘 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第7期81-84,共4页

以工程陶瓷二氧化锆材料为加工对象,利用旋转超声加工的方法对工件表面进行磨削,对其磨削加工工艺进行了初步的试验研究,分析了材料去除的机理,通过试验探讨了工艺参数对工件表面粗糙度的影响,从而确定了一组最佳的磨削工艺参数。

关键词 工程陶瓷 二氧化锆 旋转超声加工 表面粗糙度 工艺研究

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多频率超声磨削工程陶瓷表面残余应力特征研究 被引量：3

5

作者 赵明利 程雪利 +1 位作者 赵波 王裕清 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期170-173,共4页

针对当前对多频率超声磨削特性的研究较为贫乏的现状,用X射线衍射法对工程陶瓷试件磨削表面的残余应力进行了测试,研究了多频率超声激励下工程陶瓷磨削表面的残余应力特征.研究表明,超声激励有助于陶瓷磨削表面产生残余压应力,在35 kHz... 针对当前对多频率超声磨削特性的研究较为贫乏的现状,用X射线衍射法对工程陶瓷试件磨削表面的残余应力进行了测试,研究了多频率超声激励下工程陶瓷磨削表面的残余应力特征.研究表明,超声激励有助于陶瓷磨削表面产生残余压应力,在35 kHz频率附近,试件表面残余压应力达到峰值;在砂轮轴向产生的残余压应力大于砂轮主切削方向的残余压应力;砂轮粒度越细,磨削后获得的表面应力越小;ZTA陶瓷较之纳米氧化锆陶瓷,磨削后其表面的残余压应力值较小. 展开更多

关键词 残余应力 工程陶瓷 超声磨削 多频率

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粗磨粒金刚石油石超声珩磨ZrO_2陶瓷的延性特征 被引量：3

6

作者 刘传绍 赵波 +2 位作者 高国富 焦锋 王德胜 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2001年第2期36-38,共3页

通过粗磨粒金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2 工程陶瓷的表面特征试验 ,分析了所产生不同结果的原因 ,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明 :随着珩磨速度的提高 ,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨 ,在所给速度范围... 通过粗磨粒金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2 工程陶瓷的表面特征试验 ,分析了所产生不同结果的原因 ,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明 :随着珩磨速度的提高 ,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨 ,在所给速度范围内 ,整个表面的破碎点面积总和均大于被观察表面的 30 % ,最大的达到70 %。而超声珩磨均可获得延性切削表面 ,破碎率均不大于 10 % 。 展开更多

关键词 工程陶瓷 超声珩磨 粗磨粒 延性切削 表面特征

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运用LS-DYNA的轴向缓进给磨削工程陶瓷的有限元仿真 被引量：4

7

作者 田欣利 毛亚涛 +2 位作者 郭昉 张保国 王健全 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第4期10-13,共4页

介绍了轴向缓进给磨削加工原理,建立了单颗金刚石磨粒磨削工程陶瓷的仿真模型,并就磨削力在X、Y、Z向上的分力对仿真结果的影响进行分析。最后通过对不同磨削条件下的单颗金刚石磨粒的磨削过程进行仿真,研究了砂轮转速、砂轮轴向进给速... 介绍了轴向缓进给磨削加工原理,建立了单颗金刚石磨粒磨削工程陶瓷的仿真模型,并就磨削力在X、Y、Z向上的分力对仿真结果的影响进行分析。最后通过对不同磨削条件下的单颗金刚石磨粒的磨削过程进行仿真,研究了砂轮转速、砂轮轴向进给速度、工件转速,以及磨粒锥角对磨削力的影响。 展开更多

关键词 轴向缓进给 工程陶瓷 单颗磨粒 磨削力 有限元仿真

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粗磨粒金刚石珩磨工程陶瓷的表面特征研究 被引量：5

8

作者 刘传绍 赵波 +1 位作者 高国富 焦锋 《工具技术》 北大核心 2000年第5期11-14,共4页

采用粗磨粒金刚石油石对工程陶瓷 (氧化锆 )进行了不同速度下的普通珩磨和超声珩磨试验 ,对获得的不同表面特征以及珩磨速度对表面破碎率的影响进行了分析研究。

关键词 超起珩磨 工程陶瓷 粗磨粒金刚石 表面特征

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工程陶瓷磨削损伤建模与数值模拟研究进展 被引量：3

9

作者 万林林 刘志坚 +1 位作者 邓朝晖 刘伟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期117-124,共8页

针对工程陶瓷磨削损伤现象,探讨材料去除与损伤机理,综述国内外基于断裂力学和损伤力学的损伤建模技术在工程陶瓷磨削损伤领域的研究进展。对单颗磨粒建模和砂轮三维形貌建模方法进行总结讨论,在此基础上介绍数值模拟技术在工程陶瓷磨... 针对工程陶瓷磨削损伤现象,探讨材料去除与损伤机理,综述国内外基于断裂力学和损伤力学的损伤建模技术在工程陶瓷磨削损伤领域的研究进展。对单颗磨粒建模和砂轮三维形貌建模方法进行总结讨论,在此基础上介绍数值模拟技术在工程陶瓷磨削损伤研究中的应用现状。指出基于细观损伤力学,实现针对力热耦合作用下工程陶瓷磨削损伤的数值模拟,最后就这一方向的深入研究工作做展望。 展开更多

关键词 工程陶瓷 磨削损伤 细观力学建模 数值模拟

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超声激励下单颗磨粒断续切削边界研究 被引量：3

10

作者 卞平艳 赵波 李瑜 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第11期99-102,共4页

对超声激励复合式振动磨削加工进行单颗磨粒三维运动轨迹的建模与仿真,分析了超声激励下单颗磨粒断续切削存在的边界条件。研究结果表明,各种超声振动磨削模式下,单颗磨粒三维空间轨迹未出现断续冲击切削。通过磨削试验和观察对比试件... 对超声激励复合式振动磨削加工进行单颗磨粒三维运动轨迹的建模与仿真,分析了超声激励下单颗磨粒断续切削存在的边界条件。研究结果表明,各种超声振动磨削模式下,单颗磨粒三维空间轨迹未出现断续冲击切削。通过磨削试验和观察对比试件加工表面的SEM,分析得出轴向超声振动激励所带来的单行程单颗磨粒空间正弦轨迹和单行程相邻磨粒轨迹干涉是超声磨削在切削效率和加工质量上提高的根本原因。 展开更多

关键词 超声磨削 单颗磨粒 轨迹仿真 断续切削边界

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基于GA与RBF神经网络的工程陶瓷点磨削表面硬度数值模拟 被引量：3

11

作者 马廉洁 曹小兵 +1 位作者 陈小辉 李琛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第1期30-33,共4页

基于RBF神经网络理论,对工程陶瓷点磨削表面硬度HV与切削速度vc、进给速度f、切削深度ap、倾斜角α、和偏转角β五个工艺参数的关系进行了单因素数值拟合,并以拟合优度对拟合结果进行了检验,检验结果表明模型具有较高可信度。基于遗传... 基于RBF神经网络理论,对工程陶瓷点磨削表面硬度HV与切削速度vc、进给速度f、切削深度ap、倾斜角α、和偏转角β五个工艺参数的关系进行了单因素数值拟合,并以拟合优度对拟合结果进行了检验,检验结果表明模型具有较高可信度。基于遗传优化算法,对点磨削表面硬度关于五个工艺参数的多元模型进行了优化建模,设计了正交实验对模型进行检验,最大误差在10%以内,表明模型具有较高的可靠性。 展开更多

关键词 表面硬度 数值模拟 遗传算法 RBF神经网络 点磨削 工程陶瓷

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工程陶瓷超声振动磨削残余应力特性研究 被引量：3

12

作者 姚建国 宁欣 王占奎 《航空制造技术》 北大核心 2014年第9期83-84,87,共3页

在自行研制的二维超声振动磨削系统下对工程陶瓷表面残余应力特性进行了试验研究,在同样的参数下,与普通磨削表面残余应力进行比较和分析得出:两种磨削方式下表面残余应力皆为压应力,且随着磨削深度的增加,两种磨削方式下表面残余应力... 在自行研制的二维超声振动磨削系统下对工程陶瓷表面残余应力特性进行了试验研究,在同样的参数下,与普通磨削表面残余应力进行比较和分析得出:两种磨削方式下表面残余应力皆为压应力,且随着磨削深度的增加,两种磨削方式下表面残余应力均呈现减小趋势,但超声磨削残余应力的减小趋势较普通磨削缓慢。超声振动磨削表面残余应力大于普通磨削。其他参数不变,随着磨粒的增大,两种方式表面残余应力呈上升趋势。 展开更多

关键词 工程陶瓷 超声振动 磨削 残余应力

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磨削温度场的有限元模拟及仿真 被引量：4

13

作者 张冬梅 孟超 《工具技术》 2009年第11期33-36,共4页

金刚石砂轮磨削结构陶瓷过程中,所产生的磨削热是影响工件表面质量的关键因素之一,而磨削参数对工件表层温度分布有重要影响。本文采用有限元法,通过两种陶瓷材料对比分析,运用ANSYS软件对磨削温度场进行了仿真研究,利用仿真模型对影响... 金刚石砂轮磨削结构陶瓷过程中,所产生的磨削热是影响工件表面质量的关键因素之一,而磨削参数对工件表层温度分布有重要影响。本文采用有限元法,通过两种陶瓷材料对比分析,运用ANSYS软件对磨削温度场进行了仿真研究,利用仿真模型对影响因素作了分析。 展开更多

关键词 工程陶瓷 平面磨削 模拟仿真

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轴向超声波辅助磨削工程陶瓷边界损伤实验研究 被引量：1

14

作者 赵明利 吕晓峰 +1 位作者 仝攀攀 李博涵 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期107-110,共4页

针对磨削工程陶瓷时边界处易出现损伤缺陷的问题进行了研究,建立了基于磨削参数的边界损伤预测模型。采用单因素法进行了磨削实验,以边界损伤深度为参考对仿真结果进行验证,结果表明,磨削深度对边界损伤影响较大;主轴转速越低,边界损伤... 针对磨削工程陶瓷时边界处易出现损伤缺陷的问题进行了研究,建立了基于磨削参数的边界损伤预测模型。采用单因素法进行了磨削实验,以边界损伤深度为参考对仿真结果进行验证,结果表明,磨削深度对边界损伤影响较大;主轴转速越低,边界损伤值越大,且随主轴转速升高边界损伤值的变化逐渐趋于平缓。与普通磨削相比,超声波辅助磨削能有效改善被加工材料的边界损伤情况。 展开更多

关键词 陶瓷 氧化铝陶瓷 工程陶瓷 磨削 边界损伤 超声波辅助磨削

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Al_2O_3陶瓷蠕动进给超声磨削特性试验研究

15

作者 江琴 徐家文 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期68-70,共3页

在改装成的超声磨削机床上进行了陶瓷超声磨削与普通磨削的对比试验,以揭示蠕动进给超声磨削加工的磨削特性及其材料去除机理。结果表明:当超声振动方向与磨削进给方向相同时,超声振动所引起的抛磨作用非常显著,超声磨削的表面粗糙度比... 在改装成的超声磨削机床上进行了陶瓷超声磨削与普通磨削的对比试验,以揭示蠕动进给超声磨削加工的磨削特性及其材料去除机理。结果表明:当超声振动方向与磨削进给方向相同时,超声振动所引起的抛磨作用非常显著,超声磨削的表面粗糙度比机械磨削的低;Al2O3陶瓷在一般条件下超声磨削的去除方式仍属于脆性断裂,以晶粒粉碎、穿晶断裂为主,但伴随有沿晶断裂、弹性划擦、塑性流动等现象。 展开更多

关键词 超声磨削 工程陶瓷 蠕动进给 磨削特性

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玻璃陶瓷内孔旋转超声磨削出口崩边面积研究

16

作者 方振龙 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期105-111,共7页

针对工程陶瓷等脆性材料在制孔中出口质量较差的问题,采用旋转超声磨削的孔加工工艺。基于Abaqus软件建立旋转超声磨削仿真模型,根据其应力情况对孔出口崩边的形成机理进行仿真分析,并设计玻璃陶瓷旋内孔转超声磨削加工试验,研究不同工... 针对工程陶瓷等脆性材料在制孔中出口质量较差的问题,采用旋转超声磨削的孔加工工艺。基于Abaqus软件建立旋转超声磨削仿真模型,根据其应力情况对孔出口崩边的形成机理进行仿真分析,并设计玻璃陶瓷旋内孔转超声磨削加工试验,研究不同工艺参数对其崩边面积的影响。结果表明,内孔深度增加,玻璃陶瓷由初始阶段的压应力逐渐变成拉应力,并在拉应力作用下产生裂纹并形成出口崩边;主轴转速和超声功率增加,其崩边面积呈逐渐减小的趋势;进给速度增加,其崩边面积呈逐渐增加的趋势。与普通磨削加工方式相比,旋转超声磨削可有效减少出口崩边面积,当超声功率为100W时,出口崩边面积减小了57.8%,大大提高了内孔磨削加工质量。 展开更多

关键词 玻璃陶瓷 超声振动 磨削加工 有限元仿真 出口崩边

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基于不同磨粒的氮化硅陶瓷磨削特性研究

17

作者 李霞 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期52-59,共8页

采用多颗磨粒磨削仿真和实验相结合的方式研究磨削过程的磨削力、磨削温度和已加表面形貌。对比分析了多颗磨粒和传统单颗磨粒磨削模型在磨削特性上的差异性,并对多颗磨粒磨削仿真模型进行了验证。结果表明:当磨削速度减小、磨削深度增... 采用多颗磨粒磨削仿真和实验相结合的方式研究磨削过程的磨削力、磨削温度和已加表面形貌。对比分析了多颗磨粒和传统单颗磨粒磨削模型在磨削特性上的差异性,并对多颗磨粒磨削仿真模型进行了验证。结果表明:当磨削速度减小、磨削深度增大时,多颗/单颗磨粒仿真与实验的磨削力均增大;当磨削速度和磨削深度增大,多颗/单颗磨粒仿真与实验的磨削温度均增大;当进给速度增大时,单颗磨粒仿真的磨削力减小、磨削温度先减小后增大,多颗磨粒仿真和实验的磨削力增大、磨削温度减小;多颗磨粒磨削时的磨削力和磨削温度大于单颗磨粒磨削时的力和温度;多颗磨粒仿真后工件表面形貌与实际加工后表面形貌相符。基于多颗磨粒磨削工程陶瓷的有限元仿真模型相比于单颗磨粒模型可更好地模拟实际加工情况。 展开更多

关键词 单颗/多颗磨粒 工程陶瓷 ABAQUS仿真 磨削力 磨削温度 表面形貌

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工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力研究 被引量：8

18

作者 魏士亮 赵鸿 +1 位作者 薛开 荆君涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期976-981,共6页

为了解决由于工艺参数取值范围和实验次数有限而造成的实验结果局限性,对工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力进行了研究。在旋转超声磨削加工机理研究基础上,结合弹塑性力学和压痕断裂力学,采用动量定理和动能定理,推导了单个金刚石... 为了解决由于工艺参数取值范围和实验次数有限而造成的实验结果局限性,对工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力进行了研究。在旋转超声磨削加工机理研究基础上,结合弹塑性力学和压痕断裂力学,采用动量定理和动能定理,推导了单个金刚石端面加工和侧面加工切削力计算公式,并建立了工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力数学模型。最后通过实验对切削力数学模型进行验证,结果表明:切削力模型计算值与实验值误差低于8%,可满足工程应用,为工艺参数优化提供了依据。 展开更多

关键词 工程陶瓷 脆性域 旋转超声磨削加工 切削力 数学模型

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SiC陶瓷旋转超声振动套磨制孔有限元仿真及实验研究 被引量：5

19

作者 董香龙 郑雷 +4 位作者 宋春阳 吕冬明 徐苏柏 韦文东 秦鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2107-2114,共8页

为解决SiC陶瓷加工时容易出现崩边、裂纹等问题,结合仿真与实验对其进行旋转超声振动套磨制孔技术研究。根据SiC陶瓷宏观力学本构模型,建立SiC陶瓷制孔仿真有限元模型并进行加工过程仿真分析,相比常规制孔,超声振动制孔的仿真轴向力最... 为解决SiC陶瓷加工时容易出现崩边、裂纹等问题,结合仿真与实验对其进行旋转超声振动套磨制孔技术研究。根据SiC陶瓷宏观力学本构模型,建立SiC陶瓷制孔仿真有限元模型并进行加工过程仿真分析,相比常规制孔,超声振动制孔的仿真轴向力最大可减小26.1%。常规加工和超声振动加工的对比实验研究表明,旋转超声振动加工可减小轴向力达32.9%,可大幅减少陶瓷材料脆性断裂,显著改善孔壁表面质量。有限元仿真与实验研究所得的轴向力在超声振动下最大相差7.5%,常规条件下两者最大相差14%,验证了有限元模型的正确性。仿真和实验研究结果表明:超声振动加工可显著减小轴向力和刀具磨损、提高刀具耐用度、改善制孔质量、降低加工成本。 展开更多

关键词 SIC陶瓷 旋转超声振动 套磨制孔 有限元仿真

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Al_2O_3工程陶瓷超声振动钻磨表面质量的试验研究 被引量：1

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作者 郑灵 苗六县 《现代制造工程》 CSCD 2006年第4期15-17,共3页

通过超声振动钻磨与普通钻磨的对比试验,研究了缓进给超声振动钻磨对工件表面微观形貌和表面粗糙度的影响。结果表明,超声振动钻磨可明显地提高A l2O3工程陶瓷表面的质量,是陶瓷精密加工的一种新方法。

关键词 Al2O3工程陶瓷 超声振动钻磨 表面微观形貌 表面粗糙度

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