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《长春工业大学》 2018年
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磁流变—超声波综合技术抛光氧化锆陶瓷的研究

胡锦飞  
【摘要】:磁流变液(MRF)作为一种新型智能材料,可在瞬时内发生可逆的状态转化:在磁场作用下呈现出类固体态而在无磁场作用下呈现出液态。基于这种特殊的性能,磁流变液有很多方面的应用,磁流变抛光(MRFF)就是其中之一。磁流变抛光是一种柔性精密加工技术,能够显著地提高工件加工后的表面质量,而超声波抛光是一种非接触式的加工方法,易于加工脆硬性材料,同时也能够提高材料去除的效率。为了能够同时提高材料去除率和表面质量,本文将磁流变抛光和超声波抛光结合起来抛光氧化锆陶瓷(10mm?(37)34mm),为此得到了以下研究结果:首先对磁流变液的组分、稳定性、配制等进行了研究分析。通过流变仪研究了磁流变液的流变性能,得到了磁流变液的Bingham塑性模型曲线、H-B模型曲线和Casson模型曲线。分析发现,H-B模型曲线和Casson模型曲线与实测曲线更为接近,能够较好地表征磁流变液的流变性;研究了电流大小、羟基铁粉浓度、温度等对剪切应力?和粘度η的影响。其次,研究了磁流变-超声波综合抛光机理;分析并建立了两种磨料磨损模型;建立了磁流变-超声波综合抛光过程中材料去除的力学模型(正压力P和剪切力_sF)和表面粗糙度Ra模型。结合实验,并利用力学模型来分析实验工艺参数对抛光效果的影响,在一定范围内得出了以下规律:施加超声振动和增大超声振幅均能增大材料去除率R_r,而对表面粗糙度Ra的影响不明显;增大磁场强度H能增大材料去除率R_r和表面粗糙度Ra值;增大羟基铁粉浓度能够增大材料去除率R_r和降低表面粗糙度Ra值;增大磨料浓度能增大材料去除率R_r和降低表面粗糙度Ra值,但是超过一定浓度后,增大磨料浓度却降低了材料去除率R_r和增大表面粗糙度Ra值,此外,材料去除率R_r和表面粗糙度Ra值随着磨料尺寸的增大而呈现出增大的趋势;转速的增大能增大材料去除率R_r和降低表面粗糙度Ra值,为了获得较好的表面光洁度可以稍微提高转速;工作间隙的增大能同时降低材料去除率R_r和表面粗糙度Ra值。最后,基于对实验工艺参数的研究进行了抛光氧化锆陶瓷的实验,得到了表面粗糙度Ra为0.096μm。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ174.6

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯永改;田久根;路继红;马加加;;氧化锆陶瓷磨削加工的研究现状[J];中国陶瓷;2014年09期
2 张占立;张运瑞;叶秀玲;王恒迪;邓四二;;氮化硅陶瓷滚子磁流变与超声波复合抛光技术[J];河南科技大学学报(自然科学版);2014年04期
3 陈智利;杨绍培;阳志强;郭忠达;刘卫国;;环带式磁流变抛光装置设计[J];兵工自动化;2014年05期
4 陈伟;韩福柱;王津;徐成;;电火花线切割型腔模具的磁流变抛光方法[J];电加工与模具;2014年02期
5 袁志刚;唐才学;郑楠;钟波;;磁流变数控抛光技术研究[J];制造业自动化;2013年02期
6 罗志海;杨润泽;;工程陶瓷加工技术的现状与发展[J];陶瓷;2010年10期
7 杨建国;李中会;李蓓智;陶晓峰;;精密磁流变抛光装置的设计与应用[J];机械设计与制造;2010年09期
8 谢超;李圣怡;彭小强;宋辞;;机床定位精度对磁流变抛光的影响分析[J];航空精密制造技术;2009年04期
9 刘志军;李圣怡;王卓;彭小强;;光学元件抛光亚表面损伤实验研究[J];航空精密制造技术;2008年05期
10 曹凤国,张勤俭;超声加工技术的研究现状及其发展趋势[J];电加工与模具;2005年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 白杨;磁流变抛光液的研制及去除函数稳定性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年
2 孙桓五;液体磁性磨具光整加工技术研究[D];太原理工大学;2008年
3 王慧军;超声波磁流变复合抛光关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 彭小强;确定性磁流变抛光的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
5 张峰;磁流变抛光技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 林永勇;超声波磁流变复合抛光面形误差修正技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 马彦东;KDP晶体的磁流变抛光技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
3 陈亚春;超声波磁流变复合抛光实验装置研制及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【共引文献】
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1 郭美键;罗虎;王长兵;尹韶辉;陈逢军;郭源帆;;氧化锆陶瓷大抛光模磁流变抛光试验研究[J];表面技术;2018年07期
2 王荔檬;;微小孔超声振动加工的国内外研究现状论述[J];轻工科技;2018年07期
3 张珂;赵国欢;孙健;王卿源;王维东;;ZrO_2陶瓷平面磨削力仿真分析与实验研究[J];组合机床与自动化加工技术;2018年05期
4 吴玉厚;王维东;李颂华;孙健;刘春光;韩涛;;干湿磨条件下氧化锆陶瓷表面粗糙度实验[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2017年06期
5 缪兴华;汪炜;;微细超声加工研究现状[J];航空制造技术;2017年20期
6 许琴芬;;超声美工刀压电振子的优化设计[J];现代制造技术与装备;2017年09期
7 滕飞;;磁流变抛光机床防碰撞控制策略与方法[J];山东工业技术;2017年11期
8 唐军;赵波;;带有锥形孔的复合变幅杆设计及动态分析[J];应用声学;2017年03期
9 沈剑云;陈剑彬;王江全;徐西鹏;;径向超声锯切系统的实现及其应用探索[J];机械工程学报;2017年17期
10 吴来军;刘一搏;程文倩;孙清洁;王建峰;;超声辅助水下湿法焊接工艺[J];焊接学报;2016年12期
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1 宋盾兰;二维振动辅助抛光新方法及系统研究[D];吉林大学;2017年
2 李岩;基于中心供液流体动压原理的盘式抛光理论与实验研究[D];天津大学;2017年
3 宋驰;采用非牛顿流体磨盘技术加工超大口径非球面的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年
4 尹小林;空间复杂光学曲面离子束修形设备与工艺研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年
5 张鑫;提高大口径光学反射镜加工收敛效率的关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
6 李龙响;大口径非球面磁流变加工的关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
7 王永强;大抛光模磁流变超光滑平面抛光技术研究[D];湖南大学;2016年
8 刘立飞;SiC陶瓷非球面磨削砂轮磨损及其对面形误差影响研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 陈明方;一种大功率二维超声驱动系统及其振动工作头的研究[D];东北大学;2015年
10 潘继生;单晶SiC基片超精密磨粒加工机理研究[D];广东工业大学;2015年
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1 胡锦飞;磁流变—超声波综合技术抛光氧化锆陶瓷的研究[D];长春工业大学;2018年
2 郑海生;复杂曲面抛光工艺研究[D];吉林大学;2016年
3 陈玲;KDP晶体超精密加工表面形貌分析及加工机床的改进研究[D];北京工业大学;2016年
4 杨航;非球面磁流变抛光算法与实验研究[D];中国工程物理研究院;2016年
5 贾阳;基于磁流变抛光的中频误差控制工艺算法与策略[D];中国工程物理研究院;2016年
6 徐国强;KDP晶体抛光表面的磁场辅助液体射流清洗技术研究[D];山东大学;2016年
7 宋成朋;KDP晶体微水雾溶解抛光方法研究[D];大连理工大学;2015年
8 孙涛;氮化硅陶瓷滚子的化学机械复合抛光技术研究[D];河南科技大学;2015年
9 周海锋;液动压悬浮抛光装置研制及试验研究[D];浙江工业大学;2015年
10 冯娜;蓝宝石磁流变抛光液的研究[D];西安工业大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王二建;桑志勇;吴云;;USB伺服驱动速度环设计及仿真[J];兵工自动化;2013年08期
2 费翔;杨建;张超;丘泰;;ZrSiO_4-Al_2O_3复相陶瓷的制备及力学性能研究[J];中国陶瓷;2013年07期
3 孟克明;闫麟角;郭志军;李忠利;吴静波;;采用磁流变减振器的铰接式自卸车前悬架最优控制[J];河南科技大学学报(自然科学版);2013年03期
4 宋春荣;冯蒙丽;蔡玉平;胡建伟;黄红军;刘进;;步兵轻武器新型夜瞄复合荧光材料的光学特性[J];四川兵工学报;2013年04期
5 钟昌贝;刘晓东;罗太安;陈泉水;任广元;;共沉淀法合成ZrO_2-Th陶瓷固化体及其性能研究[J];中国陶瓷;2013年04期
6 薛玉君;李献会;敖正红;李济顺;;组合超声场下电沉积Ni-Nd_2O_3纳米复合镀层的摩擦磨损性能[J];河南科技大学学报(自然科学版);2012年05期
7 付转;张利民;刘建设;李玉平;;超声振动磨削纳米氧化锆陶瓷材料的磨削力及表面残余应力的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2012年05期
8 黄宇婷;曲晓海;;工程陶瓷加工技术的应用与发展研究[J];北京工业职业技术学院学报;2012年04期
9 邵水军;赵波;;工程陶瓷材料磨削加工技术研究[J];陶瓷学报;2012年01期
10 陈逢军;尹韶辉;余剑武;徐志强;;磁流变光整加工技术研究进展[J];中国机械工程;2011年19期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘振宇;大口径非球面反射镜组合加工技术驻留时间算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
2 罗霄;采用平转动应力盘技术加工超大口径非球面的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
3 周玉锋;反应烧结碳化硅基底致密层制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 焦长君;光学镜面离子束加工材料去除机理与基本工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年
5 孙希威;磁流变抛光机床数控系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 范镝;大口径碳化硅质反射镜数控光学加工的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
7 彭小强;确定性磁流变抛光的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 邓朝晖;纳米结构陶瓷涂层精密磨削机理及仿真预报技术的研究[D];湖南大学;2004年
9 李洪友;齿轮的脉冲电化学光整加工技术基础研究[D];大连理工大学;2003年
10 司鹄;磁流变体的力学机理研究[D];重庆大学;2003年
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1 王贵林,张飞虎,袁哲俊;磁流变抛光的确定量加工模型与影响因素[J];机械工程师;2004年05期
2 阳志强;郭忠达;张明颂;刘卫国;杭凌侠;;磁场强度对磁流变抛光表面粗糙度的影响[J];西安工业大学学报;2007年06期
3 李中会;杨建国;邱明君;;磁流变抛光技术及其质量控制的研究[J];工具技术;2010年03期
4 石峰;戴一帆;彭小强;康念辉;刘志军;;纳米金刚石磨料磁流变抛光材料去除机理与工艺研究[J];国防科技大学学报;2009年04期
5 王慧军;张飞虎;赵航;栾殿荣;陈亚春;;超声波磁流变复合抛光中几种工艺参数对材料去除率的影响[J];光学精密工程;2007年10期
6 王芳杰;郭忠达;阳志强;刘卫国;杭凌侠;陈智利;;单晶碳化硅磁流变抛光工艺实验研究[J];科技创新导报;2010年32期
7 王新海;郭忠达;王芳杰;阳志强;杨震;;不同基底材料的磁流变抛光研究[J];科技信息;2009年35期
8 程灏波,王英伟,冯之敬;永磁流变抛光纳米精度非球面技术研究[J];光学技术;2005年01期
9 郭忠达;王新海;阳志强;刘卫国;杭凌侠;陈智利;;磁流变抛光可塑性对彗尾疪病的影响[J];西安工业大学学报;2010年02期
10 张峰,余景池,张学军,谭庆昌;对磁流变抛光技术中磁场的分析[J];仪器仪表学报;2001年01期
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1 孙希威;张飞虎;董申;栾殿荣;;磁流变抛光非球面插补算法的研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
2 杨平安;余淼;浮洁;;铁粉形状对磁流变胶流变性能的影响[A];第十二届全国流变学学术会议论文集[C];2014年
3 简晓春;吴春江;刘纯志;朱雨桃;;汽车磁流变脂碰撞缓冲器结构与阻尼特性研究[A];第十二届全国流变学学术会议论文集[C];2014年
4 王庆辉;吴张永;温成卓;吴喜;;磁流变液压技术的发展现状与展望[A];2011装备制造业绿色创造 节能减排发展论坛论文集[C];2011年
5 王庆辉;吴张永;温成卓;吴喜;;磁流变液压技术的发展现状与展望[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
6 许阳光;龚兴龙;宣守虎;;新型高性能磁流变材料的制备、表征及机理研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
7 何建国;;端面磁流变抛光机研究进展[A];中国工程物理研究院科技年报/2011年版[C];2011年
8 黄尚廉;;磁流变技术及其潜在工程应用概述[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
9 刘奇;张平;王东亚;黄元龙;;磁流变体稳定性研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
10 廖昌荣;张玉麟;李立新;陈伟民;黄尚廉;;磁流变材料的模型描述及影响因素分析[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
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1 茆琛 李平;我国磁流变悬挂控制系统取得核心技术突破[N];大众科技报;2006年
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1 白杨;磁流变抛光液的研制及去除函数稳定性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年
2 张峰;磁流变抛光技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
3 王慧军;超声波磁流变复合抛光关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 孙书蕾;磁流变体有限变形数值模拟及本构建模研究[D];西北工业大学;2015年
5 郑军;磁流变传动理论与试验研究[D];重庆大学;2008年
6 司鹄;磁流变体的力学机理研究[D];重庆大学;2003年
7 汪昱;磁流变弹性体的力电磁耦合特性研究[D];中国科学技术大学;2017年
8 王道明;大功率磁流变传动技术及温度效应研究[D];中国矿业大学;2014年
9 于兴滨;超声磁流变复合抛光面形误差修正的关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
10 张玮;复合型磁流变弹性体的研制及其性能研究[D];中国科学技术大学;2011年
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1 胡锦飞;磁流变—超声波综合技术抛光氧化锆陶瓷的研究[D];长春工业大学;2018年
2 陶晓峰;高效率磁流变抛光技术的研究与应用[D];东华大学;2010年
3 尤伟伟;磁流变抛光的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 刘志军;碳化硅镜面材料的磁流变抛光工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年
5 杨绍培;精密磁流变抛光机控制系统设计与优化[D];西安工业大学;2014年
6 赵华;磁流变抛光试验样机研制及应用研究[D];东华大学;2008年
7 焦璐璐;基于磁流变抛光的球面单件加工技术研究[D];西安工业大学;2014年
8 陈越;光学玻璃磁流变抛光工艺试验研究[D];湖南大学;2009年
9 冯娜;蓝宝石磁流变抛光液的研究[D];西安工业大学;2014年
10 安永刚;磁流变抛光机控制系统的研究[D];西安工业大学;2013年
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