一、聚晶金刚石的精密镜面磨削（论文文献综述）
毛美姣[1]（2019）在《钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光基础研究》文中认为刀具质量和性能直接决定制造业的生产水平,随着我国制造业的快速升级,刀具行业对刀具质量和性能的要求越来越高,如何提高刀具表面质量,进而提高刀具的耐用度,是目前刀具加工领域的一个重要研究内容。钨钴类硬质合金是目前应用非常广泛的刀具材料,本文开展了钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的基础研究,研究其抛光机理和工艺,有效降低刀具的表面损伤层,提高刀具的耐用度。主要研究工作与成果如下:（1）研究钨钴类硬质合金刀具在抛光液中的腐蚀行为,揭示钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的化学反应机理。通过实验研究抛光液pH值对刀片化学机械抛光效果的影响规律,研究发现:当抛光液的pH值为6-8时,刀片表面的损伤层较少。基于X射线衍射（XRD）分析和X射线光电子能谱（XPS）分析研究钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的化学反应机理,研究发现:当刀片处于双氧水基抛光液中时,由于硬质相碳化钨（WC）和粘结相钴（Co）之间存在电位差,刀片表面易发生电偶腐蚀现象,Co粘结相被腐蚀,产生活性溶解,部分溶解的Co2+被氧化成Co3+,遇空气后形成可溶于酸的且易于被磨粒去除的Co3O4氧化膜。粘结相Co被腐蚀后,从基体WC中析出,使WC结构变松散,且易于被磨粒去除。（2）揭示抛光垫和磨粒特性对钨钴类硬质合金刀具材料化学机械抛光的影响规律。选取不同特性抛光垫抛光YG8硬质合金刀片,发现细帆布抛光垫能获得较佳表面质量,表面粗糙度为0.039μm,但使用寿命短,稳定性差,聚氨酯化合物抛光垫耐用度高,抛光性能稳定,抛光效果仅次于细帆布。选取不同特性的磨粒抛光YG8硬质合金刀片,发现材料去除率随磨粒硬度的增大而增大,金刚石磨粒是抛光YG8硬质合金刀片的首选,其次是氧化铝。（3）研究钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的材料去除机理,建立了钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的材料去除率和表面粗糙度模型。基于接触力学和运动学理论建立了外形对称的硬质合金刀具化学机械抛光的材料去除率模型,并通过实验求取常用工艺条件下的修正系数,建立了常用工艺条件下的材料去除率修正模型。以对钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的抛光质量有显着影响的四个重要因素（抛光盘转速、抛光载荷、磨粒粒径和磨粒浓度）为自变量,通过响应曲面法拟合建立抛光后刀片的表面粗糙度模型。（4）研究钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的加工工艺,提出了化学机械抛光钨钴类硬质合金刀具的工艺参数Pareto最优解集。基于快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）,以最大化材料去除率和最小化表面粗糙度为优化目标建立抛光工艺参数优化的数学模型,设置合适的参数,基于MATLAB编程求解模型,得到Pareto最优解集,从Pareto最优解集中随机选取5组工艺参数进行实验验证,实验值与预测值相对误差在10%范围内,且抛光后刀片的表面形貌良好,对磨削后的刀具和抛光后的刀具进行切削1Cr18Ni9Ti不锈钢棒材外圆的刀具耐用度实验,结果表明抛光后的刀具的耐用度明显高于磨削后的刀具。上述研究结果表明,钨钴类硬质合金刀具的化学机械抛光能有效提高刀具的表面质量,降低表面损伤层,提高了刀具的耐用度。
胡攀登[2]（2018）在《超精密切削5083铝合金的工艺分析与加工参数优化》文中提出5083铝合金是铝镁合金的一种,材料具有强度高、塑性好、质地细腻、耐腐蚀性强等优点常被用于制造高速旋转类的产品,一些产品根据实际应用的需求,需要加工出高精度的表面,但是在实际加工生产中,往往会遇到:加工的表面达不到高精度的要求、产品表面的形貌不统一、刀具磨损严重且寿命短、在面对多种加工参数时,不容易确定显着影响因子等问题。本文以某半导体公司生产的5083铝合金零部件为研究对象,分析了5083铝合金的超精密切削工艺,采用DOE（实验设计）方法优化了加工参数,并建立了数学模型,最后通过实验得出了最优的加工参数的具体值。这为实际的加工生产提供了可靠的数据支持,DOE方法在优化加工参数的运用也为处理类似问题起到指导作用。本文主要研究内容如下:首先,分析了超精密加工工艺,分别研究了5083铝合金的材料特性、金刚石刀具特点及应用、加工设备和夹具、高精密粗糙度检测方法。最后制定了工艺方案:从铝棒的分切工序、到毛坯件粗加工工序,再到超精密加工工序。其次,采用了经典DOE方法:依次通过部分析因实验设计、完全析因实验设计、响应曲面实验设计,分别从8个输入因子中逐步筛选出最显着影响粗糙度的2个因子:“进给量”和“切削速度”,并获得了数学模型。最后,通过做实验得到了最优超精密加工的参数值:进给量0.06mm/r、切削速度1010m/min、背吃刀量15μm、总的切削余量40μm、主轴旋转类型:恒转速、切削液:使用、走刀方向:圆心到边缘、机床温度:随机。所加工出来的产品的表面粗糙度平均值是Ra0.021μm;表面形貌特征良好,100%都能达到规格要求;金刚石刀具寿命是34千米,比某公司的使用寿命延长了25.6%,单件加工时间是21s,比某公司的加工时间降低了 16%。
关佳亮,任勇,赵显辉,路文文,孙晓楠,戚泽海[3]（2018）在《聚晶金刚石复合片镜面加工工艺优化研究》文中研究表明针对聚晶金刚石复合片精加工后需达到镜面级表面的指标要求,基于正交试验法优化聚晶金刚石复合片精加工工艺参数,采用极差分析法处理试验数据,并绘制试验指标与各试验因素间的关系曲线图,得出了各因素对表面粗糙度的影响规律,并以此为基础优化工艺参数,进行聚晶金刚石复合片镜面加工工艺优化研究。研究表明:抛光盘转速和研抛时间对工件表面粗糙度影响较大,各因素对表面粗糙度的影响程度按从大到小的顺序依次为:抛光盘转速、研抛时间、研抛压力和抛光液磨料粒度。采用优化后的最优工艺参数组合进行加工试验,当研抛压力为90 kPa、抛光盘转速为1 200 r/min、抛光液磨料粒度为1μm、研抛时间为30 min时,得到了表面粗糙度Ra为0.019μm的质量表面,达到了聚晶金刚石复合片镜面加工（Ra<0.02μm）的效果。
左明泽[4]（2017）在《ELID成形磨削表面粗糙度预测建模及实验研究》文中研究指明ELID成形磨削将ELID（Electrolytic in-process dressing）技术应用到成形磨削中,可以显着地解决硬脆材料成形磨削加工中出现的微细砂轮易堵塞和金属结合剂修锐困难等问题,延长了砂轮寿命并提高了加工型面的形状精度,具有良好的应用前景。表面粗糙度是评价ELID成形磨削加工的一项重要参数,它影响着零件的表面质量,对表面粗糙度建立预测模型,可以为磨削过程中工艺参数的选择提供科学依据。本文针对ELID成形磨削的特点建立了表面粗糙度预测模型,并进行了ELID成形磨削加工直线沟槽和轴承套圈沟道的实验,研究了工艺参数对表面粗糙度的影响规律。未变形切屑厚度对表面粗糙度有很大的影响作用,本文基于未变形切屑厚度模型,考虑了实际磨削过程多磨粒的重叠作用、切入式成形磨削过程中发生的塑性隆起以及ELID磨削过程中电解参数对表面粗糙度的影响,对未变形切屑厚度模型进行了修正,建立了适用于ELID成形磨削的表面粗糙度理论预测模型。经过实验验证,理论预测值与实验值吻合程度较好。采用单因素实验法,进行了直线沟槽ELID成形磨削实验,研究了工件速度、进给切深、电源电压以及电解电流这四个工艺参数对加工表面粗糙度的影响规律。结果表明,表面粗糙度随工件速度、进给深度以及设定电流的增大而增大,随电源电压的增大而减小。观察了不同设定电流下砂轮表面氧化膜的状态,分析认为电解参数之所以能够影响表面粗糙度,是因为电解参数的变化引起了氧化膜状态的变化,进而引起了表面粗糙度的变化。采用正交试验法,进行了轴承套圈沟道ELID成形磨削实验,研究砂轮转速、工件转速、砂轮径向进给速度以及电解电流对表面粗糙度的影响,根据极差分析,工件转速和径向进给速度对表面粗糙度的影响程度较大。ELID成形磨削表面粗糙度预测模型的建立,揭示了工艺参数对ELID成形磨削表面粗糙度的影响规律,为实际加工实验提供了理论指导,可以优化工艺参数,提高加工效率和加工质量,具有重要意义。
关佳亮,赵显辉,任勇,孙晓楠,陈玲[5]（2016）在《金刚石复合片ELID精密磨削工艺及机理研究》文中研究指明针对金刚石复合片的超精密加工难题,基于正交试验法优化金刚石复合片ELID精密磨削参数组合,采用极差分析得到了各因素对加工质量的影响程度大小,并以此为基础进行了工艺实验。根据金刚石复合片磨削加工后的SEM电镜扫描图,对其表面磨削机理及加工表面典型缺陷进行了分析。研究表明,金刚石复合片的ELID精密磨削最优参数为磨削深度为0.3μm、主轴转速1500r/min、占空比40%、工件移动速度为0.25mm/s、电解电压25V、电极间隙1mm。采用优化后的参数组合进行磨削加工,获得了粗糙度为0.019μm的加工表面。
古智祥[6]（2016）在《高精度金刚石工具磨床摆轴设计与有限元分析》文中进行了进一步梳理圆弧刃金刚石刀具是超精密球曲面、非球曲面零件加工的重要工具,其刀尖圆弧半径和圆弧度决定了被加工曲面的形状精度、尺寸精度以及表面质量。然而金刚石的超硬特性使得该材料的零件难于加工。国外在高精度的金刚石刀具及刃磨设备方面对中国实行技术封锁,国内在此领域的研究相对落后。因此,本文对金刚石工具磨床中影响金刚石刀具刀尖圆弧成形的关键部件——摆轴系统进行了研究与设计,为我国在此领域的发展提供了一定的理论基础。首先,本文对金刚石工具磨床的摆轴系统中的摆轴回转机构、进给机构以及恒压力增压机构三部分进行结构设计。摆轴系统的主轴结构采用高精度的角接触球轴承,在满足高回转精度前提下兼顾高刚度的要求。进给机构采用丝杠螺母机构配备滑动导轨。恒压力增压采用气压方式获得,并将工作台的快进退整合在同一个气压回路中,简化了摆轴系统的整体结构。其次,依据Hertz接触理论和ABAQUS有限元仿真分析,分别计算和模拟了摆轴组件在静态作用力下的接触应力和位移变形。两种方法得到的结果发现,静态作用力下的接触应力远低于材料的屈服强。Hertz接触理论计算得到的滚子与滚道之间的接触变形为0.139μm,有限元仿真分析得到摆轴的回转精度为0.138μm,回转精度小于1μm可满足设计要求。然后,基于有限元柔性多体动力学分析方法,利用ABAQUS有限元软件建立了角接触球轴承柔性多体接触动力学分析模型,模型中考虑保持架的外力变形和滚子与保持架动态接触。通过对模型进行动力学分析,重点探讨了不同预紧力对轴承接触应力的影响,内圈的位移、速度等运动特性,以及动态下的角接触球轴承的接触应力。最后,绘制了摆轴系统的装配示意图和摆轴的主轴零件图,并总结了研究存在的不足。
关佳亮,朱磊,孙鲁青,陈玲[7]（2016）在《聚晶金刚石的ELID精密磨削试验研究》文中研究指明针对聚晶金刚石刃口加工的精度低、效率低、刃磨质量差的问题,采用同步电解修锐（ELID）精密磨削技术,对聚晶金刚石进行了精密磨削试验研究。首先,通过单因素试验探究砂轮粒度、磨削角度、磨削深度、砂轮转速以及工件移动速度对加工刃口质量的影响;然后,利用正交试验获得各因素的优组合与优水平,确定了最优工艺参数;最后,以最优试验参数对聚晶金刚石刃口进行精密磨削加工,获得刃口崩缺平均值0.042μm的加工表面。研究表明:应用ELID精密磨削加工工艺,当采用与被磨金刚石粒度相当或略小粒度的铸铁结合剂金刚石砂轮,砂轮转速为1 400 r/min、45°磨削角、磨削深度为0.1μm、进给速度为2 m/min时,磨削效果最佳。
杨小庆[8]（2014）在《聚晶金刚石超声加工技术及机理研究》文中指出聚晶金刚石是20世纪70年代兴起的一种新型材料,具有良好的物理机械性能,可以用作精密工具和模具,但其成型加工和表面光整非常困难。超声加工是已知的加工硬脆材料的有效方法。在超声加工中,材料去除机理尚未完全研究清楚,因为磨粒尺寸太小,工具振幅很小,工作频率高达15-20kHz,所以无法观察到磨粒的工作状态,一般都是定性的分析。随着计算机技术的飞速发展,数值模拟已成为工程实际问题中的一种解决方法。尤其是近年来,有限元方法以快速、精确等优点在工程中得以广泛应用。本文以在保证表面加工质量的前提下,提高聚晶金刚石超声加工效率为出发点,对加工机理和加工工艺规律进行了研究,主要内容有：1.分析了超声加工的材料去除机理,建立了材料去除率的数学模型。2.采用ANSYS/LS-DYNA软件对材料去除机理进行了有限元分析,建立了球形、菱形、锥形、楔形四种磨粒的有限元模型,模拟了磨粒碰撞工件的过程,进行了变形及应力分析,直观地反映了超声加工的材料去除过程。3.利用实验室已有设备进行了实验,分析了磨料粒度、磨粒浓度和工件转速等参数对材料去除率及工件表面粗糙度的影响,验证了数学模型的有效性,并利用实验结果对数学模型进行了修正,进一步提高了模型的精度。4.建立了超声加工材料去除率和表面粗糙度的BP网络预测模型,为工程应用提供了参考依据。
荣刚,杨杰[9]（2012）在《硬度计聚晶金刚石探头线切割加工技术研究》文中进行了进一步梳理设计了一种新型的硬度计聚晶金刚石探头加工专用夹具,利用微型三爪卡盘夹钳聚晶金刚石棒,利用微型直流调速电机驱动三爪卡盘匀速旋转,将其固定在工作台上,随着工作台的运动形成螺旋球面包络线,完成加工过程,使得硬度计聚晶金刚石探头的线切割加工得以实现。
刘洋[10]（2012）在《MPCVD合成聚晶金刚石厚膜生长工艺研究》文中研究指明金刚石是由碳元素组成的单质，它以其特殊的立方面心晶胞的晶体结构而具有优良的性质特征，如硬度大、折射率高、热导率高、透过率好以及化学性质稳定等。这使其在众多领域中有着不可替代的重要位置。但由于资源有限，价格昂贵，天然金刚石的使用不仅增加了生产成本，也限制了金刚石在许多行业中的广泛应用。化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，缩写为CVD）合成金刚石是一种在低压条件下（≤100kPa）,通过某种激发方式激活含碳气体中的碳原子使之电离，使其在基板上过饱和沉积，形成金刚石晶核，并在此基础上同质外延合成金刚石的方法。该方法成本低、易操作、且合成金刚石质量好、速率快。本文在国内外研究的基础上，重点研究了MPCVD合成聚晶金刚石的工艺技术。通过进行MPCVD合成聚晶金刚石的沉积实验，摸索出沉积合成实验仪器的使用方法及技巧，沉积合成出了表面形态及性质特征不同的若干厚膜样品，并且对实验过程进行了详细的记录。通过改变沉积参数（主要包括反应气体浓度、基板温度、反应室压强等）设计了不同沉积条件的实验，探索了MPCVD聚晶金刚石厚膜沉积生长的主要影响因素及其影响规律，为获得质量好的聚晶金刚石厚膜创造了重要的条件，为以后的科研工作者提供了理论基础和实验条件。通过实验研究探索了MPCVD聚晶金刚石厚膜的沉积合成过程，分为形核阶段和生长阶段，并探索出不同阶段的沉积参数，提高了MPCVD合成聚晶金刚石厚膜的生长速率。通过对合成出的金刚石厚膜样品进行物理性质测试（包括密度测试和厚度测试）以及拉曼光谱测试，确定了合成出的金刚石厚膜确实为金刚石相，并为合成出更好的金刚石厚膜提供了思路和指导方向。对MPCVD合成聚晶金刚石厚膜在不同领域的应用及加工工艺进行了总结优化，并创新性的提出了其在宝石学方面的应用。
二、聚晶金刚石的精密镜面磨削（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚晶金刚石的精密镜面磨削（论文提纲范文）
（1）钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 硬质合金刀具加工的研究现状 |
| 1.2.1 硬质合金的材料特性 |
| 1.2.2 刀具材料的研究现状 |
| 1.2.3 硬质合金刀具加工方法比较 |
| 1.2.4 硬质合金刀具加工面临的问题和发展方向 |
| 1.3 化学机械抛光的研究现状 |
| 1.3.1 化学机械抛光的工作原理 |
| 1.3.2 化学反应机理研究 |
| 1.3.3 材料去除机理 |
| 1.3.4 工艺参数优化 |
| 1.3.5 目前存在的主要问题 |
| 1.4 本课题的来源 |
| 1.5 研究内容及章节安排 |
| 第2章 钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的化学反应机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钨钴类硬质合金的金相组成及化学状态分析 |
| 2.2.1 钨钴类硬质合金金相组成及性质 |
| 2.2.2 钨钴类硬质合金组成元素的化学状态 |
| 2.3 钨钴类硬质合金材料的腐蚀机理 |
| 2.3.1 Co和 WC的性质及腐蚀行为 |
| 2.3.2 钨钴类硬质合金的腐蚀行为 |
| 2.4 抛光液的pH值对钨钴类硬质合金刀具CMP抛光的影响 |
| 2.4.1 实验条件及工艺参数 |
| 2.4.2 实验结果与分析 |
| 2.5 硬质合金刀具化学机械抛光的化学反应机理 |
| 2.5.1硬质合金刀具腐蚀实验 |
| 2.5.2 刀具在双氧水溶液中的化学反应 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 抛光垫和磨粒特性对钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光影响规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钨钴类硬质合金刀具的材料特性 |
| 3.3 实验方案 |
| 3.4 抛光垫特性对钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的影响 |
| 3.4.1 抛光垫材料特性 |
| 3.4.2 实验条件及工艺参数 |
| 3.4.3 实验结果与分析 |
| 3.5 磨粒特性对钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的影响 |
| 3.5.1 磨粒材料特性 |
| 3.5.2 实验条件及工艺参数 |
| 3.5.3 实验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光的材料去除机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钨钴类硬质合金刀具-磨粒-抛光垫接触模型 |
| 4.3 材料去除率模型的建立 |
| 4.3.1 抛光垫与刀片前刀面的实际接触面积 |
| 4.3.2 机械材料去除模型的建立 |
| 4.3.3 常用工艺参数水平的确定 |
| 4.3.4 修正系数 |
| 4.3.5 实验验证与分析 |
| 4.4 表面粗糙度模型的建立 |
| 4.4.1 实验方法 |
| 4.4.2 数据处理与分析 |
| 4.4.3 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于NSGA-Ⅱ的工艺参数多目标优化 |
| 5.1 NSGA-Ⅱ算法 |
| 5.1.1 种群初始化 |
| 5.1.2 快速非支配排序 |
| 5.1.3 个体拥挤度计算 |
| 5.1.4 交叉和变异 |
| 5.1.5 锦标赛选择 |
| 5.1.6 生成新的种群(精英策略) |
| 5.2 钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光工艺参数多目标优化 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 NSGA-II算法在工艺参数优化中的仿真实验及实际应用 |
| 5.3 实验及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间所参加的科研项目 |
| 附录 C 攻读学位期间所获得的国家专利 |
| 附录 D 攻读学位期间所获得的软件着作权 |
（2）超精密切削5083铝合金的工艺分析与加工参数优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外的超精密加工研究现状 |
| 1.2.1 国外的超精密加工研究现状 |
| 1.2.2 国内的超精密加工研究现状 |
| 1.3 国内外的DOE方法应用现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 5083铝合金的超精密切削工艺分析 |
| 2.1 5083铝合金材料特性分析 |
| 2.1.1 5083铝合金材料的基本特性 |
| 2.1.2 5083铝合金材料的晶粒结构分析 |
| 2.2 金刚石刀具分析 |
| 2.2.1 天然金刚石刀具(SPD)刀具的特点及应用 |
| 2.2.2 聚晶金刚石刀具(PCD)的特点及应用 |
| 2.3 超精密加工机床及夹具分析 |
| 2.3.1 超精密机床选用 |
| 2.3.2 夹具分析 |
| 2.4 粗糙度测量分析 |
| 2.5 5083铝合金零部件的超精密加工工艺分析 |
| 2.5.1 总的加工工艺路线规划 |
| 2.5.2 超精密加工工序制定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 超精密切削5083铝合金的加工参数优化 |
| 3.1 5083 铝合金超精密加工中的问题 |
| 3.2 DOE方法介绍 |
| 3.3 JMP软件介绍 |
| 3.4 使用经典DOE方法优化超精密加工参数 |
| 3.4.1 部分析因设计筛选因子 |
| 3.4.2 完全析因设计筛选因子 |
| 3.4.3 响应曲面方法(RSM)筛选因子 |
| 3.4.4 关键因子评估 |
| 3.5 加工参数优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 超精密车削实验 |
| 4.1 超精密车削实验方案制定 |
| 4.2 实验分析 |
| 4.2.1 粗糙度趋势分析 |
| 4.2.2 表面轮廓形貌特征分析 |
| 4.2.3 金刚石刀具磨损分析 |
| 4.3 评估最优加工参数 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（3）聚晶金刚石复合片镜面加工工艺优化研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 聚晶金刚石复合片原片和加工方式 |
| 2 精加工工艺参数优化试验 |
| 2.1 正交试验指标和因素水平的确定 |
| 2.2 优化参数试验方案的设计 |
| 3 试验结果与分析 |
| 3.1 各因素水平对指标的影响 |
| 3.2 表面粗糙度值的结果分析 |
| 4 结语 |
（4）ELID成形磨削表面粗糙度预测建模及实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 成形磨削研究进展 |
| 1.2.1 成形磨削技术的研究概况 |
| 1.2.2 成形磨削表面粗糙度模型的研究概况 |
| 1.3 ELID磨削技术研究进展 |
| 1.3.1 ELID技术原理及特点 |
| 1.3.2 ELID技术研究概况 |
| 1.3.3 ELID磨削表面粗糙度模型的研究概况 |
| 1.4 表面粗糙度模型研究进展 |
| 1.5 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 ELID成形磨削表面粗糙度理论模型 |
| 2.1 表面粗糙度的定义与评定 |
| 2.2 ELID成形磨削表面粗糙度理论模型 |
| 2.2.1 砂轮磨粒的分布 |
| 2.2.2 未变形切屑厚度模型 |
| 2.2.3 考虑塑性侧流的影响 |
| 2.2.4 ELID磨削电参数的影响 |
| 2.2.5 修正后的最终模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 平面磨床直线沟槽ELID成形磨削实验 |
| 3.1 实验设备与材料 |
| 3.2 砂轮整形与预修锐 |
| 3.2.1 电火花整形 |
| 3.2.2 砂轮修锐 |
| 3.3 磨削过程及结果分析 |
| 3.3.1 实验设计及结果分析 |
| 3.3.2 磨削工艺参数对表面粗糙度和磨削力的影响 |
| 3.3.3 基于电流表征的氧化膜状态与表面粗糙度的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 轴承套圈沟道ELID成形磨削实验 |
| 4.1 基于工件阴极的轴承套圈沟道ELID磨削技术 |
| 4.2 实验条件及准备 |
| 4.2.1 实验设备及材料 |
| 4.2.2 实验条件 |
| 4.2.3 砂轮整形 |
| 4.3 实验设计及结果分析 |
| 4.3.1 正交实验设计 |
| 4.3.2 实验结果 |
| 4.3.3 幂函数回归分析模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）金刚石复合片ELID精密磨削工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 ELID精密超精密磨削机理 |
| 3 金刚石复合片ELID精密磨削试验 |
| 3.1 试验指标和因素 |
| 3.2 试验条件与方案 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| (1)确定各因素的最优水平 |
| (2)确定各因素主次影响顺序 |
| 4 金刚石复合片磨削过程及表面形貌分析 |
| 4.1 砂轮磨粒的直接磨除 |
| 4.2 热量集中下的物理化学磨除 |
| 4.3 金刚石颗粒的挤压破裂磨除 |
| 5 结语 |
（6）高精度金刚石工具磨床摆轴设计与有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 金刚石工具制造工艺研究 |
| 1.2.1 金刚石刀具简介 |
| 1.2.2 聚晶金刚石刀具的制造工艺 |
| 1.3 金刚石刀具刃磨工艺方法研究 |
| 1.3.1 金刚石砂轮机械刃磨 |
| 1.3.2 电火花磨削(EDMG) |
| 1.3.3 金属结合剂超硬磨料砂轮在线电解修整(ELID)刃磨 |
| 1.3.4 超声波振动刃磨 |
| 1.4 本课题的研究目的、意义和主要研究内容 |
| 2 金刚石工具磨床发展概述及关键部件研究 |
| 2.1 国内外金刚石工具磨床研究发展现状对比 |
| 2.1.1 国外金刚石工具磨床发展现状 |
| 2.1.2 国内金刚石工具磨床发展现状 |
| 2.2 金刚石工具磨床关键部件研究 |
| 2.2.1 金刚石工具磨床主轴系统研究 |
| 2.2.2 金刚石工具磨床砂轮架往复摆动机构研究现状 |
| 2.3 本课题对金刚石工具磨床摆轴系统的设计要求 |
| 本章小结 |
| 3 高精度金刚石工具磨床摆轴系统设计 |
| 3.1 摆轴组件结构设计 |
| 3.1.1 主轴部件应满足的基本要求 |
| 3.1.2 摆轴结构设计 |
| 3.1.3 轴承的选择 |
| 3.1.4 轴承的配合和安装 |
| 3.1.5 轴承的润滑和密封 |
| 3.2 工作台进给机构设计 |
| 3.2.1 进给机构设计 |
| 3.2.2 导轨设计 |
| 3.3 摆轴系统恒压力机构设计 |
| 3.3.1 恒压力机构的设计方案一 |
| 3.3.2 恒压力机构的设计方案二 |
| 本章小结 |
| 4 ABAQUS有限元接触力学分析 |
| 4.1 有限元工程分析及应用 |
| 4.1.1 有限元分析基本原理及工具 |
| 4.1.2 滚动轴承有限元分析研究现状 |
| 4.2 Hertz接触理论数值计算与回转精度分析 |
| 4.2.1 赫兹接触理论介绍 |
| 4.2.2 赫兹接触计算简化 |
| 4.2.3 角接触球轴承实例计算 |
| 4.3 摆轴主轴系统接触力学有限元分析 |
| 4.3.1 接触力学有限元分析基础 |
| 4.3.2 主轴系统的有限元建模 |
| 4.3.3 有限元计算结果分析 |
| 本章小结 |
| 5 基于ABAQUS角接触球轴承动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴承保持架线性动力学分析 |
| 5.2.1 系统运动方程和求解方法 |
| 5.2.2 轴承保持架模态分析 |
| 5.3 滚动轴承非线性多体动力学分析 |
| 5.3.1 隐式与显式动力学分析对比 |
| 5.3.2 显式动力学分析理论基础 |
| 5.3.3 滚动轴承非线性多体动力学建模 |
| 5.3.4 有限元结果分析 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 主轴零件图 |
| 附录B 摆轴系统装配示意图 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）聚晶金刚石的ELID精密磨削试验研究（论文提纲范文）
| 1 加工基本原理 |
| 2 试验加工 |
| 3 单因素实验 |
| 3. 1 磨削方式对刃口崩缺的影响 |
| 3. 2 砂轮粒度对刃口崩缺的影响 |
| 3. 3 磨削角度对刃口崩缺的影响 |
| 3. 4 砂轮转速对刃口崩缺的影响 |
| 3. 5 磨削深度对刃口崩缺的影响 |
| 3. 6 工件进给速度对刃口崩缺的影响 |
| 4 正交试验 |
| 5 结语 |
（8）聚晶金刚石超声加工技术及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 PCD加工技术的研究现状 |
| 1.2.1 电火花加工 |
| 1.2.2 磨削加工 |
| 1.2.3 研磨加工 |
| 1.2.4 激光加工 |
| 1.2.5 超声加工 |
| 1.2.6 复合加工 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 2 超声加工技术概述 |
| 2.1 超声加工技术简介 |
| 2.1.1 超声加工的基本原理及设备 |
| 2.1.2 超声加工的用途 |
| 2.2 超声加工技术的发展应用现状 |
| 2.2.1 硬脆材料的超声加工 |
| 2.2.2 深小孔的超声加工 |
| 2.2.3 超声复合加工 |
| 2.2.4 超声光整加工 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 PCD超声加工材料去除机理分析 |
| 3.1 超声加工材料去除机理研究概况 |
| 3.2 PCD超声加工中工件的受力分析 |
| 3.3 PCD超声加工材料去除率的数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PCD超声加工材料去除机理的有限元分析 |
| 4.1 有限元方法介绍 |
| 4.1.1 LS-DYNA的特点 |
| 4.1.2 LS-DYNA的应用 |
| 4.1.3 LS-DYNA分析的一般步骤 |
| 4.2 有限元仿真 |
| 4.2.1 选取单元类型 |
| 4.2.2 定义材料类型 |
| 4.2.3 创建有限元模型 |
| 4.2.4 定义接触、约束及加载与求解 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 结构变形分析 |
| 4.3.2 应力计算分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 PCD超声加工实验验证 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验装置及其工件材料 |
| 5.3 加工实验及结果分析 |
| 5.3.1 最优加工参数的正交实验设计 |
| 5.3.2 各加工参数对材料去除率的影响规律 |
| 5.3.3 PCD材料去除率模型修正 |
| 5.3.4 各加工参数对工件表面粗糙度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 PCD超声加工实验结果预测 |
| 6.1 神经网络概述 |
| 6.1.1 神经网络的基本概念 |
| 6.1.2 神经网络的发展史 |
| 6.1.3 神经网络的类型 |
| 6.2 基于BP神经网络的实验结果预测 |
| 6.2.1 输入/输出向量的设计 |
| 6.2.2 隐含层的设计 |
| 6.2.3 BP网络设计 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）MPCVD合成聚晶金刚石厚膜生长工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 文献综述与选题依据 |
| 1.1 金刚石的性能和应用 |
| 1.2 化学气相法合成金刚石的方法 |
| 1.3 化学气相法合成金刚石技术的发展历史与研究现状 |
| 1.3.1 化学气相法合成金刚石技术的发展历史 |
| 1.3.2 国外化学气相法合成金刚石技术的研究现状及存在问题 |
| 1.3.3 国内化学气相法合成金刚石技术的研究现状及存在问题 |
| 1.4 选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 MPCVD 合成聚晶金刚石厚膜的原理 |
| 2.1 金刚石晶体的结构特点 |
| 2.2 MPCVD 聚晶金刚石厚膜的生长原理 |
| 第三章 MPCVD 合成聚晶金刚石厚膜的实验研究 |
| 3.1 MPCVD 聚晶金刚石厚膜的实验装置 |
| 3.1.1 真空系统 |
| 3.1.2 石英管真空生长室 |
| 3.1.3 微波系统 |
| 3.1.4 气路系统 |
| 3.1.5 冷却水系统 |
| 3.1.6 温度检测系统 |
| 3.2 MPCVD 聚晶金刚石厚膜的实验研究 |
| 3.2.1 实验步骤 |
| 3.2.2 金刚石薄膜高速生长工艺设计 |
| 3.2.3 样品检测 |
| 第四章 MPCVD 合成聚晶金刚石厚膜质量的影响因素分析 |
| 4.1 沉积气氛对 MPCVD 聚晶金刚石厚膜质量的影响 |
| 4.1.1 碳源气体的重要作用及影响 |
| 4.1.2 氢气的重要作用及影响 |
| 4.1.3 氮气的重要作用及影响 |
| 4.1.4 沉积气氛实验探索 |
| 4.1.5 厚膜生长形貌观察及测试 |
| 4.1.6 结果分析 |
| 4.2 基板温度对 MPCVD 聚晶金刚石厚膜质量的影响 |
| 4.2.1 实验探索 |
| 4.2.2 厚膜生长形貌观察及测试 |
| 4.2.3 结果分析 |
| 4.3 生长室压力对 MPCVD 聚晶金刚石厚膜质量的影响 |
| 4.3.1 生长压力实验探索 |
| 4.3.2 厚膜生长形貌观察及测试 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 第五章 MPCVD 合成金刚石厚膜的应用及加工技术 |
| 5.1 MPCVD 金刚石厚膜在工业上的应用 |
| 5.2 MPCVD 金刚石厚膜在宝石学上的应用 |
| 5.3 MPCVD 聚晶金刚石厚膜的加工工艺 |
| 第六章 MPCVD 合成聚晶金刚石厚膜的实验技术探讨总结 |
| 6.1 MPCVD 合成聚晶金刚石厚膜的工艺技术 |
| 6.2 MPCVD 合成聚晶金刚石生长的主要影响因素 |
| 6.3 MPCVD 聚晶金刚石厚膜生长形貌及测试结论 |
| 6.4 值得进一步探索和改进的方面 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及发表论文及参加科研情况 |
四、聚晶金刚石的精密镜面磨削（论文参考文献）
- [1]钨钴类硬质合金刀具化学机械抛光基础研究[D]. 毛美姣. 湖南大学, 2019
- [2]超精密切削5083铝合金的工艺分析与加工参数优化[D]. 胡攀登. 苏州大学, 2018(04)
- [3]聚晶金刚石复合片镜面加工工艺优化研究[J]. 关佳亮,任勇,赵显辉,路文文,孙晓楠,戚泽海. 现代制造工程, 2018(01)
- [4]ELID成形磨削表面粗糙度预测建模及实验研究[D]. 左明泽. 天津大学, 2017(06)
- [5]金刚石复合片ELID精密磨削工艺及机理研究[J]. 关佳亮,赵显辉,任勇,孙晓楠,陈玲. 工具技术, 2016(11)
- [6]高精度金刚石工具磨床摆轴设计与有限元分析[D]. 古智祥. 大连理工大学, 2016(03)
- [7]聚晶金刚石的ELID精密磨削试验研究[J]. 关佳亮,朱磊,孙鲁青,陈玲. 制造技术与机床, 2016(01)
- [8]聚晶金刚石超声加工技术及机理研究[D]. 杨小庆. 北京交通大学, 2014(07)
- [9]硬度计聚晶金刚石探头线切割加工技术研究[J]. 荣刚,杨杰. 沈阳航空航天大学学报, 2012(05)
- [10]MPCVD合成聚晶金刚石厚膜生长工艺研究[D]. 刘洋. 石家庄经济学院, 2012(02)