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文摘
為探討金剛石砂輪的磨削特點(diǎn)和磨損行為對磨削光學(xué)連接器箍研究了有限元分析(FEA)和磨損試驗(yàn)。有限元分析金剛石砂輪和套圈節(jié)目之間的聯(lián)系地下?lián)p傷區(qū)域的套圈是13μm磨料顆粒和基體的界面。磨料的影響粒子在界面應(yīng)力狀態(tài)的影響。建立二維有限元模型計算在接口溫度應(yīng)力的分布。作為有限元分析的結(jié)果,影響磨料條件是關(guān)心的比率關(guān)鍵突出;粒度之比約為0.6。有限元模型建立的影響進(jìn)行調(diào)查鉆石砂輪濃度。有限元分析結(jié)果表明,低濃度有較大的磨損體積小壓力傳播。
1。介紹
與綁定磨料磨具磨削已廣泛在形成和完成的組件使用許多材料[1 - 5]。相關(guān)的零件的需求與先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)正在增加，由于經(jīng)濟(jì)增長和光學(xué)的擴(kuò)張行業(yè)。特別是,超精密光學(xué)部分與之相關(guān),NT和BT antideviation要求高完成超精密加工。陶瓷材料的磨損特性刀具是控制精度的重要因素的產(chǎn)品,廣泛研究了許多研究人員:如材料去除機(jī)制磨陶瓷[6、7],[8 -氮化硅的磨削10),與磨削(11 - 14)能源問題, 有關(guān)磨削力和能量不同參數(shù)與芯片不變形幾何的理解(15、16)。
2。理論背景
2.1切削點(diǎn)間距連續(xù)切割點(diǎn)間距和接觸創(chuàng)建有限元弧長是必要的模型通過考慮濃度。首先,接觸弧長、lc是運(yùn)動學(xué)的制定表面磨削,情商所示。(1)。
v:工件速度:車輪速度(rpm)v:切削深度(rpm)Δ,d:工件直徑(毫米)(μm),D:車輪直徑(毫米)。理論連續(xù)切削點(diǎn)間距,計算了等式。(2)
dg是一個當(dāng)量直徑(毫米)，磨料假定為球形,Vg的比率磨料粒子。
2.2為單身磨料磨削力
商的理論被用來評估比磨削能創(chuàng)建一個磨料有限元模型的微元素磨輪。磨料的影響是主要的影響切向磨削力。切向的價值磨削力是2.31×身手[N]。尤其這個值是有限元模型的加載條件。
2.3在磨料磨削作用力
[21]Shaw模型用于這項(xiàng)研究。應(yīng)用Shaw模型有限元模型,鉆石形狀粒子被轉(zhuǎn)化成的球體徑20μm和摩擦力是被忽視的。切向磨削力被認(rèn)為是直接與研磨劑的影響之間的關(guān)系。
2.4具體的磨損率和磨削比穿的砂輪的磨削量有關(guān)。逆值的具體磨損率是研磨比,G,Eq。(3)所示。
T是材料的磨損量,和年代輪的磨損體積。參數(shù)G進(jìn)行了評價作為一個標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)效率金剛石砂輪。
3。材料的特點(diǎn)
3.1氧化鋯箍的特性
TZP(四方氧化鋯多晶體)中使用本研究測試材料。它已經(jīng)被使用在廣泛的行業(yè),因?yàn)樽吭接捕?強(qiáng)度/重量比,熱穩(wěn)定性,耐蝕性。
3.2金剛石砂輪的特性表1顯示了鉆石的材料特性和樹脂,這是鉆石的規(guī)范輪。在加工套圈,鉆石輪是由酚醛樹脂;使用它相對較高的彈性,但低磨阻。酚醛樹脂可以帶來革命,很高的磨削量由于適當(dāng)?shù)膭h除flash和規(guī)模。通常使用酚醛樹脂但纖維增強(qiáng)酚醛樹脂也用于特殊需求。金剛石砂輪的彈性模量應(yīng)用有限元模擬46 GPa的決心彈性模量的N個年級。
表1。材料特性和規(guī)格的鉆石輪。
4。有限元分析
4.1輪之間的聯(lián)系分析和套圈
4.1.1有限元模型磨削的表面相互作用,面積每分鐘除以4-node矩形平面應(yīng)變的元素,是生成最準(zhǔn)確的梯度在這個區(qū)域的壓力很大。被形容為車輪的運(yùn)動模型和套圈相對旋轉(zhuǎn)和套圈輸入。在這個分析,切削深度 被設(shè)置為十分之一的實(shí)際切削深度分析立即聯(lián)系。時間設(shè)置為1在0.4毫秒,毫秒箍感動前面的金剛石砂輪,在在另一個0.3 毫秒,研磨處理。其余的時間, 磨削過程已經(jīng)結(jié)束。在這個分析, 粘滑運(yùn)動摩擦模型的接口使用車輪和套圈。
4.1.2有限元分析的結(jié)果
圖1顯示了界面應(yīng)力的變化車輪和套圈之間的深度接觸點(diǎn)。箍應(yīng)力超過自己的彎曲力量,1 GPa,接觸后持續(xù)時間為0.1毫秒。這一刻后,研磨過程發(fā)展迅速的裂縫延伸套圈。
圖2顯示了·馮·米塞斯的分布輪和套圈的深度之間的壓力從接觸點(diǎn)。最大的振幅在接觸點(diǎn)生成,減少壓力從接觸的增加其深度點(diǎn)。壓力下的撓曲強(qiáng)度達(dá)到100年μm接觸點(diǎn)的深度。壓力在大約63μm深度下的區(qū)域,從表面上看, 已經(jīng)超過1 GPa的撓曲強(qiáng)度。估計地下?lián)p失約為13μm除了50μm的切削深度。
4.2砂和樹脂之間的界面分析
4.2.1有限元模型準(zhǔn)備法向力和摩擦力是生成的相對運(yùn)動的磨料和套圈。這些部隊(duì)將產(chǎn)生接觸壓力磨料和樹脂之間的界面。這種狀態(tài)壓力是由負(fù)載和穿的磨料[5]。半無限矩陣模型創(chuàng)建,比實(shí)際大600倍金剛石磨料。被選中的粘滑運(yùn)動條件接觸界面的邊界條件。
4.2.2有限元模型的磨損機(jī)制四種類型的假設(shè)模型被用作在這個分析磨損機(jī)制。沒有穿,對稱穿,對稱前戴鉆石粒子分離;非對稱穿它只發(fā)生在一側(cè)的樹脂鉆石粒子和另一邊仍然;粒子穿它的磨料量是相對的高于樹脂。
4.2.3 .有限元分析的結(jié)果圖3顯示了所有模型的應(yīng)力分布。圖3(b)和(d)顯示了一個時刻之前的狀態(tài)磨料的分離。的應(yīng)力集中發(fā)生在角落的粒子。應(yīng)力集中具有最大的價值,特別是粒子的根源。的應(yīng)力集中增加粒子的根源為穿什么進(jìn)展在兩個穿的情況下,對稱和不對稱。壓力界面的樹脂和粒子的壓力高于粒子 提示,直接應(yīng)用于磨削力。比發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致部分覆蓋分離的磨料約為0.6,它對應(yīng)與其他論文[5]。圖4顯示界面的應(yīng)力分布9例粒子穿。特點(diǎn)列出了每個樣本的測試之前和之后在表2中。應(yīng)力幅值是三到四次比對稱和非對稱磨損。磨料之間的接口的較小的壓力和樹脂,因此,估計的根源磨料。在這種情況下,它可以估計車輪必須執(zhí)行著裝過程。
4.3分析砂輪濃度
4.3.1有限元模型金剛石濃度作為一個參數(shù)的評估。砂輪由磨料、樹脂和空白?？仗撌鞘占淖饔眯酒?主要影響放電的芯片。表2顯示了連續(xù)切削點(diǎn)的間距的三個不同的濃度Eq。(2),比例的磨料的濃度。在每種情況下,金剛石濃度磨料粒子的數(shù)量75% 4; 100%的有5個,有6 125%。接觸弧長, 計算了情商。(1),是374年μm和應(yīng)用該模型。有兩個約束條件x方向的兩側(cè)邊緣,另一個是y方向模型的底部。
4.3.2有限元分析的結(jié)果
100%的等效應(yīng)變分布鉆石圖5所示。分布應(yīng)變的分布是相似的的壓力除了磨料磨具。拉伸的一面矩陣,磨削力和應(yīng)用側(cè)邊,有更大的壓力。這是所造成的應(yīng)力集中在側(cè)邊。越大濃度的鉆石,更大的壓力發(fā)生。
在75%濃度的情況下,邊界的壓力粒子的第一個比第二個大的最小值應(yīng)變分布密切。100%濃度的現(xiàn)象,類似125%,75%濃度的正相反。在低濃度的情況下,空間中粒子相互遠(yuǎn)非這樣的影響在粒子幾乎不存在。因此, 的第一個粒子相對較大, 廣泛分布由于磨削作用力第一個金剛石粒子是比任何其他的人。100%的濃度,交互第一和第二之間粒子不是可以忽略不計，由于粒子之間的空間接近于75%。由于磨料粒子之間的影響,應(yīng)變增加了增加的性質(zhì)。
5。磨損試驗(yàn)
5.1磨損試驗(yàn)的結(jié)果釘住閥瓣類型的磨損試驗(yàn)對鉆石車輪不同濃度。進(jìn)氣壓力溫度、氣氛都是否定的潤滑。摩擦系數(shù)在范圍內(nèi)0.44到0.46,所有測試條件。換句話說,它可以驗(yàn)證不穩(wěn)定磨損行為沒有在測試期間發(fā)生。圖6顯示了條形圖的磨損量套圈和金剛石砂輪。磨損量箍成為大10倍左右,而不是的輪。磨損體積濃度的75% 是最小的一個。金剛石濃度越高小輪的磨損發(fā)生。在100%濃度的情況下,箍的最大的磨損體積。它看起來像自動發(fā)生的,但玻璃或加載幾乎不發(fā)生。圖7顯示了每個測試集的磨削比。100%的情況下,磨削率最高。在75%的情況下,另一方面,它有最低的磨削比。在125%的情況下,這是估計的有研磨率由于最高最小的磨損體積。
5.2顯微觀察磨損表面，圖8顯示了截面的掃描電鏡照片認(rèn)為,75%濃度的金剛石砂輪。一個 空白,許多粒子脫落的樹脂,可以視為V標(biāo)志。實(shí)線表示的一個接口金剛石砂輪的表面和部分。可以觀察到顆粒分離的痕跡。在125%濃度的情況下,的痕跡金剛石(標(biāo)記為D)的分離所無法企及的觀察,磨面有一個平坦的表面。如果平面磨削的臉變得像, 磨削阻力將會增加。然后,面對箍和穿發(fā)生在處理輪。因此面對箍地面的質(zhì)量 成為一個低水平。
6。結(jié)論
的結(jié)果分析表明,該地區(qū)的聯(lián)系時的深度成了13μm地下?lián)p傷削減50μm。界面分析表明,磨料的結(jié)果 分離條件的比例是至關(guān)重要的突出;磨料顆粒的分離0.6。有限元分析的結(jié)果,根據(jù)濃度比率, 較低的金剛石濃度比率越高應(yīng)力集中,由于較低的互動在磨料粒子。磨料分離, 因此,速度和金剛石砂輪的磨損迅速傳播。這些結(jié)果很一致與磨損試驗(yàn)也證實(shí)了由掃描電鏡觀察。金剛石濃度的最優(yōu)條件比例是100%,這是最糟糕的情況75%。
應(yīng)答
本研究支持的項(xiàng)目研究生在區(qū)域創(chuàng)新的培訓(xùn)，這是由韓國工業(yè)技術(shù)基金會和商務(wù)部工業(yè)和能源朝鮮政府。
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Chang-Min書釘收到了他的學(xué)士和碩士學(xué)位從釜山國家大學(xué)機(jī)械工程在1964年和1968年分別獲得了1981年東京大學(xué)博士學(xué)位。他現(xiàn)在是慶北國立大學(xué)教授。他擔(dān)任機(jī)械工程系的慶北國立大學(xué)客座教授在加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程研究所的一頭慶Nat將會大學(xué)工程設(shè)計技術(shù),以及技術(shù)創(chuàng)新中心指定的工商部門。
存檔編碼：湖湖南南科科技技大大學(xué)學(xué) 2015 屆屆畢畢業(yè)業(yè)作作業(yè)業(yè)周周次次進(jìn)進(jìn)度度計計劃劃、檢檢查查落落實(shí)實(shí)表表 系別：機(jī)電系 班級：機(jī)械4 學(xué)生姓名：肖瀟 課題（設(shè)計）名稱：泵前蓋加工工藝及其設(shè)計 開始日期：2014年11月7日周次起止日期工作計劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見并簽字備 注1-32014年11月7日-2014年11月27日教師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，學(xué)生初步閱讀資料，完成畢業(yè)設(shè)計開題報告。按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計開題報告書剛接觸畢業(yè)設(shè)計不是非常熟悉，深化課題有難度，存在問題有點(diǎn)多，需要老師指導(dǎo)查閱資料4-82014年11月28日-12月31日指導(dǎo)專業(yè)實(shí)訓(xùn)跟隨導(dǎo)師的指導(dǎo)，了解畢業(yè)設(shè)計中需要做的工作，對自己的設(shè)計有大體的了解按照老師的指導(dǎo)確定自己的設(shè)計，開始的時候要點(diǎn)難下手，需要準(zhǔn)備工作做的充實(shí)9-102015年1月9日-2月12日指導(dǎo)畢業(yè)實(shí)習(xí)填寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報告無問題112015年2月13日-2月17日制定設(shè)計方案在老師指導(dǎo)下制定設(shè)計方案制定方案有難度，需要大量資料122015年2月20日-2月24日制定設(shè)計方案在老師指導(dǎo)下制定設(shè)計方案制定方案有難度，需要大量資料132015年2月27日-3月2日設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計在老師指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計有點(diǎn)難，設(shè)計需要大量資料142015年3月5日-3月9日設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計在老師指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計有點(diǎn)難，設(shè)計需要大量資料152015年3月12日-3月16日設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計在老師指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計有點(diǎn)難，設(shè)計需要大量資料162015年3月19日-3月23日繪制裝配圖在老師指導(dǎo)下繪制裝配圖查閱有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)172015年3月26日-3月30日繪制裝配圖在老師指導(dǎo)下繪制裝配圖查閱有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)182015年4月2日-4月6日繪制零件圖在老師指導(dǎo)下繪制零件圖查閱有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)192015年4月9日-4月13日編寫說明書編寫畢業(yè)設(shè)計說明書需老師指導(dǎo)202015年4月16日-4月20日編寫說明書編寫畢業(yè)設(shè)計說明書需老師指導(dǎo)212015年4月23日-4月27日編寫說明書編寫畢業(yè)設(shè)計說明書需老師指導(dǎo)222015年4月30日-5月4日編寫說明書編寫畢業(yè)設(shè)計說明書需老師指導(dǎo)232015年5月7日-5月11日檢查學(xué)生畢業(yè)設(shè)計在老師指導(dǎo)下修改設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計說明書需老師進(jìn)一步指導(dǎo)242015年5月14日-5月18日修改打印設(shè)計資料在老師指導(dǎo)下進(jìn)一步修改設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計說明書，按學(xué)校要求進(jìn)行編排打印資料按學(xué)校要求做252015年5月21日-5月25日答辯準(zhǔn)備在老師指導(dǎo)下準(zhǔn)備答辯資料溫習(xí)說明書，準(zhǔn)備答辯 周次起止日期工作計劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見并簽字備 注湖南科技大學(xué) 2015 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題 目
泵前蓋加工工藝及其夾具設(shè)計
作者姓名
肖瀟
學(xué)號
1103010409
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
1、科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等）
（1）課題科學(xué)意義
液壓泵蓋的機(jī)械加工工藝及普通夾具、液壓設(shè)計為本課題的研究內(nèi)容，對此研究查閱的大量的資料，首先明白機(jī)械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用以及普通夾具、液壓夾具的設(shè)計就是本課題研究目的。
（2）研究狀況及其發(fā)展前景
目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各樣零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。
現(xiàn)在常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實(shí)際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取，還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動化。
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。其中液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。液壓夾具系統(tǒng)的第二項(xiàng)重要特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微。
2、研究內(nèi)容
①我們必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識圖能力,增強(qiáng)我們對零件圖的認(rèn)識和了解,通過對零件圖、三維圖的繪制,還能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用AutoCAD、PRO/E軟件的能力。
②制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。
③我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置。它對保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設(shè)計的重點(diǎn),也是一個難點(diǎn)。
3、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析
根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究方法，本課題包括兩方面內(nèi)容：液壓泵蓋零件工藝及夾具設(shè)計。
（1）制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析：毛坯的選擇；擬訂工藝路線；計算切削用量、加工余量。
（2）夾具設(shè)計的研究途徑和可行性分析：夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。
4、特色或創(chuàng)新之處
①選擇了最好的零件加工工序，夾具設(shè)計也具針對性，對工件生產(chǎn)更有幫助。
1. ②鞏固了AutoCAD畫圖，同時也學(xué)會了PRO/E的基本操作
5、已具備的條件和尚需解決的問題
①液壓泵蓋零件的工藝思路明確，夾具的設(shè)計也得當(dāng)。
② 液壓這塊還需作更多的了解，PRO/E軟件用的不熟悉。
6、參考文獻(xiàn)
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注：
1、開題報告是本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）的一個重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報告。
2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專著）
A：[序號]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點(diǎn)，3人以上作者只寫前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點(diǎn)）年份、卷號（期號）：起止頁碼。
B：[序號]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。
3、表中各項(xiàng)可加附頁。
3
文摘
為探討金剛石砂輪的磨削特點(diǎn)和磨損行為對磨削光學(xué)連接器箍研究了有限元分析(FEA)和磨損試驗(yàn)。有限元分析金剛石砂輪和套圈節(jié)目之間的聯(lián)系地下?lián)p傷區(qū)域的套圈是13μm磨料顆粒和基體的界面。磨料的影響粒子在界面應(yīng)力狀態(tài)的影響。建立二維有限元模型計算在接口溫度應(yīng)力的分布。作為有限元分析的結(jié)果,影響磨料條件是關(guān)心的比率關(guān)鍵突出;粒度之比約為0.6。有限元模型建立的影響進(jìn)行調(diào)查鉆石砂輪濃度。有限元分析結(jié)果表明,低濃度有較大的磨損體積小壓力傳播。
1。介紹
與綁定磨料磨具磨削已廣泛在形成和完成的組件使用許多材料[1 - 5]。相關(guān)的零件的需求與先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)正在增加，由于經(jīng)濟(jì)增長和光學(xué)的擴(kuò)張行業(yè)。特別是,超精密光學(xué)部分與之相關(guān),NT和BT antideviation要求高完成超精密加工。陶瓷材料的磨損特性刀具是控制精度的重要因素的產(chǎn)品,廣泛研究了許多研究人員:如材料去除機(jī)制磨陶瓷[6、7],[8 -氮化硅的磨削10),與磨削(11 - 14)能源問題, 有關(guān)磨削力和能量不同參數(shù)與芯片不變形幾何的理解(15、16)。
2。理論背景
2.1切削點(diǎn)間距連續(xù)切割點(diǎn)間距和接觸創(chuàng)建有限元弧長是必要的模型通過考慮濃度。首先,接觸弧長、lc是運(yùn)動學(xué)的制定表面磨削,情商所示。(1)。
v:工件速度:車輪速度(rpm)v:切削深度(rpm)Δ,d:工件直徑(毫米)(μm),D:車輪直徑(毫米)。理論連續(xù)切削點(diǎn)間距,計算了等式。(2)
dg是一個當(dāng)量直徑(毫米)，磨料假定為球形,Vg的比率磨料粒子。
2.2為單身磨料磨削力
商的理論被用來評估比磨削能創(chuàng)建一個磨料有限元模型的微元素磨輪。磨料的影響是主要的影響切向磨削力。切向的價值磨削力是2.31×身手[N]。尤其這個值是有限元模型的加載條件。
2.3在磨料磨削作用力
[21]Shaw模型用于這項(xiàng)研究。應(yīng)用Shaw模型有限元模型,鉆石形狀粒子被轉(zhuǎn)化成的球體徑20μm和摩擦力是被忽視的。切向磨削力被認(rèn)為是直接與研磨劑的影響之間的關(guān)系。
2.4具體的磨損率和磨削比穿的砂輪的磨削量有關(guān)。逆值的具體磨損率是研磨比,G,Eq。(3)所示。
T是材料的磨損量,和年代輪的磨損體積。參數(shù)G進(jìn)行了評價作為一個標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)效率金剛石砂輪。
3。材料的特點(diǎn)
3.1氧化鋯箍的特性
TZP(四方氧化鋯多晶體)中使用本研究測試材料。它已經(jīng)被使用在廣泛的行業(yè),因?yàn)樽吭接捕?強(qiáng)度/重量比,熱穩(wěn)定性,耐蝕性。
3.2金剛石砂輪的特性表1顯示了鉆石的材料特性和樹脂,這是鉆石的規(guī)范輪。在加工套圈,鉆石輪是由酚醛樹脂;使用它相對較高的彈性,但低磨阻。酚醛樹脂可以帶來革命,很高的磨削量由于適當(dāng)?shù)膭h除flash和規(guī)模。通常使用酚醛樹脂但纖維增強(qiáng)酚醛樹脂也用于特殊需求。金剛石砂輪的彈性模量應(yīng)用有限元模擬46 GPa的決心彈性模量的N個年級。
表1。材料特性和規(guī)格的鉆石輪。
4。有限元分析
4.1輪之間的聯(lián)系分析和套圈
4.1.1有限元模型磨削的表面相互作用,面積每分鐘除以4-node矩形平面應(yīng)變的元素,是生成最準(zhǔn)確的梯度在這個區(qū)域的壓力很大。被形容為車輪的運(yùn)動模型和套圈相對旋轉(zhuǎn)和套圈輸入。在這個分析,切削深度 被設(shè)置為十分之一的實(shí)際切削深度分析立即聯(lián)系。時間設(shè)置為1在0.4毫秒,毫秒箍感動前面的金剛石砂輪,在在另一個0.3 毫秒,研磨處理。其余的時間, 磨削過程已經(jīng)結(jié)束。在這個分析, 粘滑運(yùn)動摩擦模型的接口使用車輪和套圈。
4.1.2有限元分析的結(jié)果
圖1顯示了界面應(yīng)力的變化車輪和套圈之間的深度接觸點(diǎn)。箍應(yīng)力超過自己的彎曲力量,1 GPa,接觸后持續(xù)時間為0.1毫秒。這一刻后,研磨過程發(fā)展迅速的裂縫延伸套圈。
圖2顯示了·馮·米塞斯的分布輪和套圈的深度之間的壓力從接觸點(diǎn)。最大的振幅在接觸點(diǎn)生成,減少壓力從接觸的增加其深度點(diǎn)。壓力下的撓曲強(qiáng)度達(dá)到100年μm接觸點(diǎn)的深度。壓力在大約63μm深度下的區(qū)域,從表面上看, 已經(jīng)超過1 GPa的撓曲強(qiáng)度。估計地下?lián)p失約為13μm除了50μm的切削深度。
4.2砂和樹脂之間的界面分析
4.2.1有限元模型準(zhǔn)備法向力和摩擦力是生成的相對運(yùn)動的磨料和套圈。這些部隊(duì)將產(chǎn)生接觸壓力磨料和樹脂之間的界面。這種狀態(tài)壓力是由負(fù)載和穿的磨料[5]。半無限矩陣模型創(chuàng)建,比實(shí)際大600倍金剛石磨料。被選中的粘滑運(yùn)動條件接觸界面的邊界條件。
4.2.2有限元模型的磨損機(jī)制四種類型的假設(shè)模型被用作在這個分析磨損機(jī)制。沒有穿,對稱穿,對稱前戴鉆石粒子分離;非對稱穿它只發(fā)生在一側(cè)的樹脂鉆石粒子和另一邊仍然;粒子穿它的磨料量是相對的高于樹脂。
4.2.3 .有限元分析的結(jié)果圖3顯示了所有模型的應(yīng)力分布。圖3(b)和(d)顯示了一個時刻之前的狀態(tài)磨料的分離。的應(yīng)力集中發(fā)生在角落的粒子。應(yīng)力集中具有最大的價值,特別是粒子的根源。的應(yīng)力集中增加粒子的根源為穿什么進(jìn)展在兩個穿的情況下,對稱和不對稱。壓力界面的樹脂和粒子的壓力高于粒子 提示,直接應(yīng)用于磨削力。比發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致部分覆蓋分離的磨料約為0.6,它對應(yīng)與其他論文[5]。圖4顯示界面的應(yīng)力分布9例粒子穿。特點(diǎn)列出了每個樣本的測試之前和之后在表2中。應(yīng)力幅值是三到四次比對稱和非對稱磨損。磨料之間的接口的較小的壓力和樹脂,因此,估計的根源磨料。在這種情況下,它可以估計車輪必須執(zhí)行著裝過程。
4.3分析砂輪濃度
4.3.1有限元模型金剛石濃度作為一個參數(shù)的評估。砂輪由磨料、樹脂和空白。空虛是收集的作用芯片,主要影響放電的芯片。表2顯示了連續(xù)切削點(diǎn)的間距的三個不同的濃度Eq。(2),比例的磨料的濃度。在每種情況下,金剛石濃度磨料粒子的數(shù)量75% 4; 100%的有5個,有6 125%。接觸弧長, 計算了情商。(1),是374年μm和應(yīng)用該模型。有兩個約束條件x方向的兩側(cè)邊緣,另一個是y方向模型的底部。
4.3.2有限元分析的結(jié)果
100%的等效應(yīng)變分布鉆石圖5所示。分布應(yīng)變的分布是相似的的壓力除了磨料磨具。拉伸的一面矩陣,磨削力和應(yīng)用側(cè)邊,有更大的壓力。這是所造成的應(yīng)力集中在側(cè)邊。越大濃度的鉆石,更大的壓力發(fā)生。
在75%濃度的情況下,邊界的壓力粒子的第一個比第二個大的最小值應(yīng)變分布密切。100%濃度的現(xiàn)象,類似125%,75%濃度的正相反。在低濃度的情況下,空間中粒子相互遠(yuǎn)非這樣的影響在粒子幾乎不存在。因此, 的第一個粒子相對較大, 廣泛分布由于磨削作用力第一個金剛石粒子是比任何其他的人。100%的濃度,交互第一和第二之間粒子不是可以忽略不計，由于粒子之間的空間接近于75%。由于磨料粒子之間的影響,應(yīng)變增加了增加的性質(zhì)。
5。磨損試驗(yàn)
5.1磨損試驗(yàn)的結(jié)果釘住閥瓣類型的磨損試驗(yàn)對鉆石車輪不同濃度。進(jìn)氣壓力溫度、氣氛都是否定的潤滑。摩擦系數(shù)在范圍內(nèi)0.44到0.46,所有測試條件。換句話說,它可以驗(yàn)證不穩(wěn)定磨損行為沒有在測試期間發(fā)生。圖6顯示了條形圖的磨損量套圈和金剛石砂輪。磨損量箍成為大10倍左右,而不是的輪。磨損體積濃度的75% 是最小的一個。金剛石濃度越高小輪的磨損發(fā)生。在100%濃度的情況下,箍的最大的磨損體積。它看起來像自動發(fā)生的,但玻璃或加載幾乎不發(fā)生。圖7顯示了每個測試集的磨削比。100%的情況下,磨削率最高。在75%的情況下,另一方面,它有最低的磨削比。在125%的情況下,這是估計的有研磨率由于最高最小的磨損體積。
5.2顯微觀察磨損表面，圖8顯示了截面的掃描電鏡照片認(rèn)為,75%濃度的金剛石砂輪。一個 空白,許多粒子脫落的樹脂,可以視為V標(biāo)志。實(shí)線表示的一個接口金剛石砂輪的表面和部分?？梢杂^察到顆粒分離的痕跡。在125%濃度的情況下,的痕跡金剛石(標(biāo)記為D)的分離所無法企及的觀察,磨面有一個平坦的表面。如果平面磨削的臉變得像, 磨削阻力將會增加。然后,面對箍和穿發(fā)生在處理輪。因此面對箍地面的質(zhì)量 成為一個低水平。
6。結(jié)論
的結(jié)果分析表明,該地區(qū)的聯(lián)系時的深度成了13μm地下?lián)p傷削減50μm。界面分析表明,磨料的結(jié)果 分離條件的比例是至關(guān)重要的突出;磨料顆粒的分離0.6。有限元分析的結(jié)果,根據(jù)濃度比率, 較低的金剛石濃度比率越高應(yīng)力集中,由于較低的互動在磨料粒子。磨料分離, 因此,速度和金剛石砂輪的磨損迅速傳播。這些結(jié)果很一致與磨損試驗(yàn)也證實(shí)了由掃描電鏡觀察。金剛石濃度的最優(yōu)條件比例是100%,這是最糟糕的情況75%。
應(yīng)答
本研究支持的項(xiàng)目研究生在區(qū)域創(chuàng)新的培訓(xùn)，這是由韓國工業(yè)技術(shù)基金會和商務(wù)部工業(yè)和能源朝鮮政府。
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Chang-Min書釘收到了他的學(xué)士和碩士學(xué)位從釜山國家大學(xué)機(jī)械工程在1964年和1968年分別獲得了1981年東京大學(xué)博士學(xué)位。他現(xiàn)在是慶北國立大學(xué)教授。他擔(dān)任機(jī)械工程系的慶北國立大學(xué)客座教授在加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程研究所的一頭慶Nat將會大學(xué)工程設(shè)計技術(shù),以及技術(shù)創(chuàng)新中心指定的工商部門。
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
工序名稱
粗精銑上平面
工序號
01
技檢要求
基準(zhǔn)面
下平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
240
1
2
1.57
300
4.8
1.13
1.04
高速鋼三面刃圓盤銑刀
1
粗銑平面,控制尺寸到101mm
2
240
1
1
0.4
75
0.8
1.09
1.04
高速鋼三面刃圓盤銑刀
1
專用量具
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
粗精銑下平面
工序號
02
技檢要求
基準(zhǔn)面
下平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
粗銑平面,控制尺寸到45mm
240
1
2
1.57
300
4.8
1.13
1.04
高速鋼三面刃圓盤銑刀
1
粗銑平面,控制尺寸到45mm
2
精銑平面,控制尺寸到44mm
240
1
1
0.4
75
0.8
1.09
1.04
高速鋼三面刃圓盤銑刀
1
專用量具
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鉆孔3—φ11
工序號
03
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸,各孔表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制各孔的軸之間的同軸度要求
基準(zhǔn)面
下平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
定位夾緊
2
鉆上面孔至Φ11
15
1
0.24
900
0.25
0.118
1.77
Φ11的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鉆孔7—φ8.5
工序號
04
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸,各孔表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制各孔的軸之間的同軸度要求
基準(zhǔn)面
上平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式銑床
X52K
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
定位夾緊
2
鉆上面各孔至Φ8.5
15
1
0.24
900
0.25
0.1128
1.77
Φ8.5的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鉆孔23度φ4孔
工序號
05
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準(zhǔn)面
下平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式鉆床
Z535
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
定位夾緊
2
鉆上面各孔至Φ4
15
1
0.24
900
0.25
0.118
1.77
Φ4的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
擴(kuò)孔φ25.5盲孔
工序號
06
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準(zhǔn)面
上平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式鉆床
Z535
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
定位裝夾
2
鉆上面各孔至Φ25.5
20
1
0.33
900
0.25
0.128
0.177
Φ7的麻花鉆頭
1
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
08
工序名稱
鏜孔φ25.5與φ26兩級孔
工序號
07
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準(zhǔn)面
上平面與側(cè)面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
臥式鏜床
T618
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
粗鏜上面各孔,鏜削余量單邊為2mm
35
1
2
2.98
1000
0.2
0.227
2.61
硬質(zhì)合金鏜刀
1
塞規(guī)
2
精鏜上面各孔,鏜削余量單邊為0.5mm
35
1
0.5
3.09
1000
0.15
0.279
1.86
硬質(zhì)合金鏜刀
1
塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
鏜φ32孔
工序號
08
技檢要求
采用塞規(guī)檢查各螺紋孔的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序
基準(zhǔn)面
下平面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
臥式鏜床
T618
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
粗鏜下端孔φ32
15
1
0.25
900
0.25
0.118
1.77
硬質(zhì)合金鏜刀
專用塞規(guī)
2
精鏜下端孔φ32
15
1
0.15
480
0.15
0.05
1.77
硬質(zhì)合金鏜刀
專用塞規(guī)
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
液壓泵蓋
工序名稱
精磨平面
工序號
09
技檢要求
嚴(yán)格控制的尺寸大小,不合格的產(chǎn)品杜決流入庫
基準(zhǔn)面
下平面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
ZL106
200HBS
1
立式磨床
M7475B
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
定位夾緊
2
磨削
111
1
0.10
0.0527
0.008
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁