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第1章 绪论1

1.1 可加工陶瓷1

1.2 可加工陶瓷的应用与分类1

1.2.1 可加工陶瓷的应用1

1.2.2 可加工陶瓷的分类2

1.3 可加工陶瓷的加工特性及加工工艺措施4

1.3.1 可加工陶瓷的加工特性4

1.3.2 改善可加工陶瓷材料机加工质量的途径5

1.4 本书主要内容5

参考文献5

第2章 可加工陶瓷切削过程中的材料去除7

2.1 ZrO2/CePO4陶瓷钻削加工中的材料去除7

2.1.1 材料去除过程7

2.1.2 材料去除的影响因素9

2.1.3 材料去除机理10

2.1.4 ZrO2/CePO4陶瓷的加工缺陷13

2.2 氟金云母陶瓷钻削加工中的材料加工去除14

2.2.1 材料去除过程15

2.2.2 材料加工去除的影响因素16

2.2.3 材料钻削加工表面19

2.3 氟金云母陶瓷车削加工中的材料加工去除21

2.3.1 材料去除过程21

2.3.2 刀具材料对氟金云母陶瓷材料去除率的影响22

2.3.3 刀具材料对氟金云母陶瓷车削表面质量的影响23

2.3.4 材料车削表面25

2.4 本章结论27

参考文献27

第3章 可加工陶瓷切削过程中的刀具磨损29

3.1 ZrO2/CePO4陶瓷钻削加工中的刀具磨损29

3.1.1 刀具磨损过程29

3.1.2 刀具磨损机理30

3.1.3 刀具磨损的影响因素33

3.2 氟金云母陶瓷钻削加工中的刀具磨损37

3.2.1 刀具磨损过程37

3.2.2 刀具磨损形态38

3.2.3 刀具磨损的主要原因39

3.2.4 刀具磨损的影响因素43

3.3 氟金云母陶瓷车削加工中的刀具磨损47

3.3.1 刀具磨损过程48

3.3.2 刀具磨损的影响因素48

3.3.3 刀具磨损形态53

3.3.4 刀具磨损的主要原因55

3.4 本章结论60

参考文献62

第4章 可加工陶瓷磨削表面成形机理及材料去除过程63

4.1 工程陶瓷材料断裂力学63

4.1.1 Griffith断裂强度理论63

4.1.2 临界切削载荷64

4.1.3 临界切削厚度65

4.2 工程陶瓷材料强度的影响因素65

4.2.1 材料气孔率对陶瓷材料强度的影响66

4.2.2 晶粒尺寸对陶瓷材料强度的影响66

4.2.3 晶界相对陶瓷材料强度的影响68

4.2.4 温度对陶瓷材料强度的影响68

4.3 工程陶瓷微观断裂与裂纹扩展69

4.3.1 断裂韧性69

4.3.2 裂纹扩展阻力70

4.3.3 断裂韧性与裂纹扩展速率72

4.4 可加工陶瓷材料去除机制73

4.4.1 可加工陶瓷材料压痕仿真试验73

4.4.2 可加工陶瓷材料去除与表面形成机制74

4.5 点磨削可加工陶瓷微观断裂去除模式75

4.5.1 脆-塑性微观断裂转变的临界条件75

4.5.2 脆性断裂去除77

4.5.3 脆-塑性共存断裂去除79

4.5.4 塑性断裂去除81

4.6 点磨削工艺参数对脆性材料塑性域断裂去除的影响82

4.6.1 试验82

4.6.2 砂轮速度84

4.6.3 轴向进给速度85

4.6.4 磨削深度86

4.6.5 倾斜角87

4.6.6 偏转角88

4.7 本章结论90

参考文献90

第5章 可加工陶瓷快速点磨削过程中的表面粗糙度92

5.1 快速点磨削技术理论基础92

5.1.1 快速点磨削原理92

5.1.2 外圆磨削最大未变形切屑厚度93

5.1.3 快速点磨削当量尺寸95

5.2 工程陶瓷快速点磨削试验95

5.2.1 试验原理与方法95

5.2.2 试验设备96

5.3 试验结果与讨论98

5.3.1 砂轮速度98

5.3.2 工件进给速度99

5.3.3 磨削深度99

5.3.4 倾斜角100

5.3.5 偏转角100

5.4 氟金云母陶瓷点磨削表面粗糙度模型101

5.4.1 Malkin运动学模型101

5.4.2 Snoeys经验模型102

5.4.3 磨屑厚度模型102

5.4.4 点磨削表面粗糙度数学模型改进103

5.5 氟金云母陶瓷点磨削表面粗糙度模型检验107

5.5.1 标准差107

5.5.2 相对极值差108

5.5.3 模型验证110

5.6 本章结论111

参考文献111

第6章 低膨胀微晶玻璃点磨削表面硬度113

6.1 多晶材料的理论硬度113

6.1.1 原子硬度113

6.1.2 离子硬度114

6.1.3 键硬度以及材料硬度114

6.2 磨削表面硬度的影响因素115

6.2.1 材料组分115

6.2.2 显微组织及其相变117

6.2.3 磨削工艺参数对微观表面硬度的影响118

6.3 试验118

6.3.1 试验目的及原理118

6.3.2 试验材料及设备118

6.3.3 试验结果与讨论119

6.4 微晶玻璃点磨削表面显微硬度的多元回归分析123

6.4.1 多元回归预测模型的建立123

6.4.2 模型检验126

6.4.3 回归系数的显著性检验126

6.4.4 模型验证127

6.5 本章结论128

参考文献128

第7章 可加工陶瓷点磨削表面质量建模与优化130

7.1 磨削表面质量及其评价指标130

7.1.1 表面质量与零件的使用性能130

7.1.2 磨削表面质量评价指标130

7.1.3 磨削表面质量的影响因素131

7.2 算法简介132

7.2.1 BP神经网络算法原理132

7.2.2 PSO算法原理134

7.2.3 PSO算法改进BP神经网络135

7.3 基于PSO-BP算法的氟金云母点磨削表面粗糙度单因素数值拟合136

7.3.1 砂轮速度与表面粗糙度136

7.3.2 进给速度与表面粗糙度137

7.3.3 磨削深度与表面粗糙度137

7.3.4 砂轮倾斜角与表面粗糙度138

7.3.5 砂轮偏转角与表面粗糙度139

7.4 基于PSO算法的表面粗糙度多元模型优化与检验140

7.4.1 模型假设140

7.4.2 模型求解140

7.4.3 多元模型验证141

7.5 基于PSO-BP算法的氟金云母点磨削表面硬度数值拟合141

7.5.1 砂轮速度与表面硬度141

7.5.2 进给速度与表面硬度142

7.5.3 磨削深度与表面硬度143

7.5.4 砂轮倾斜角与表面硬度144

7.5.5 砂轮偏转角与表面硬度144

7.6 基于PSO算法的表面硬度多元模型优化与检验145

7.6.1 模型假设145

7.6.2 模型求解145

7.6.3 多元模型验证146

7.7 基于PSO算法的双目标优化147

7.8 本章结论148

参考文献148