为了探究工程陶瓷磨削后表面残余应力以及残余应力的分布情况。通过磨削实验首先获得氮化硅与氧化锆陶瓷磨削后平行于磨削方向和垂直于磨削方向的表面残余应力,其次通过实验获得磨削表面下不同深度的残余应力分布情况,最后分析了表面残余应力与表面去除方式的关系。结果表明表面残余压应力值随磨削参数的变化呈线性变化;随着磨削表面下深度的增加,残余应力分布由残余压应力向残余拉应力转变,后再转变为压应力并逐渐消失;平行于磨削方向的残余应力值要大于垂直磨削方向的残余应力值;氧化锆陶瓷残余应力值要大于氮化硅陶瓷的残余应力值;随着表面由塑性去除向脆性去除转变,表面残余压应力值逐渐减小,表面质量变差。在磨削加工中应选用较小的进给速度和磨削深度、较大的磨削速度使表面呈现较大的残余压应力,以此来获得较好的表...

工程陶瓷硬度高、脆性大,是典型的难加工材料。目前,多采用恒定压力磨削的方式进行孔加工,但孔加工时间不确定、效率低,工具磨损严重。采用新型薄壁金刚石套料钻对Al2O3工程陶瓷进行恒定进给速度孔加工试验研究,从孔口质量、轴向力、孔壁表面粗糙度以及工具磨损特性等几个方面分析了其工艺效果。结果表明,新型薄壁金刚石套料钻头可以实现工程陶瓷的恒定进给速度孔加工,并具有良好的加工质量和工具寿命。研究结果可为工程陶瓷的工程化批量孔加工提供参考。

圆弧成形磨削是难加工零件复杂型面的加工方法,对其磨削力的研究有利于改善工程陶瓷的表面质量。基于圆弧砂轮的结构特点及尺寸趋近思想对陶瓷材料圆弧成形磨削力进行预测。通过研究磨粒对工程陶瓷的去除机制,提出建立单颗磨粒滑擦、塑性及脆性去除磨削力模型。基于砂轮磨粒尺寸与分布差异,利用概率统计方法对磨削中不同去除方式的有效磨粒数进行探讨,进而实现圆弧成形磨削力理论模型的构建。最后通过磨削力实验对理论模型进行验证。结果表明:法向磨削力和切向磨削力理论值与实验值平均误差分别为8.793%和9.986%;磨削力随着磨削深度及进给速度的增加而增加,随着砂轮速度的增加而减小。

水基高速开关阀在启闭过程中,阀芯锥颈处易于磨损导致其密封性能降低。采用工程陶瓷阀芯,设计电磁锥阀式阀芯结构,并应用Ansys软件对水基高速开关阀陶瓷阀芯的开启特性进行仿真分析。仿真结果表明所设计的阀芯具有优异的密封性能,阀芯锥颈处虽有应力集中,但锥颈变形不大,阀芯表面变形也较小;阀芯锥部应力分布比较均匀,能起到缓冲减震作用,提高了摩擦副对偶件之间的耐磨性。

超声加工方法广泛应用于工程陶瓷等硬脆材料的加工生产中。传统超声加工方法运动部件较多,操作复杂,为提高加工效率、降低成本,提出了复频超声加工方法,并建立了自由质量块的数学模型,分析了复频超声加工方法的加工原理,设计并加工了一套复频超声加工装置,并对陶瓷材料进行了实验研究,得到不同加工条件下各试件的材料去除率;比较各试件的材料去除率,发现复频超声加工方法相较于传统超声加工,其加工效率可以提高3倍,这为复频超声加工的设计及推广提供了理论指导。

针对手动气动换向阀在工作过程中存在的缺陷，从阀芯材料、阀芯和阀体结构上进行了重新选择，设计出其性能优良的新型陶瓷阀芯气动换向阀，并得出将工程陶瓷材料应用于气动控制阀中是可行的结论。

针对工程陶瓷材料加工性能要求高传统加工方法难以保证加工质量提出将磨料水射流用于陶瓷钻削加工。通过理论研究建立磨料水射流钻削深度的理论模型以及分析陶瓷钻削断面质量。基于大量试验数据分析磨料水射流钻削参数对陶瓷钻削深度和孔壁表面粗糙度的影响。研究表明射流压力、横移速度、磨料流量和靶距对工程陶瓷钻削性能具有显著的影响。同时陶瓷孔内壁有锥度产生钻削盲孔时由于射流的阻塞作用在盲孔底部会形成袋状结构。

讨论了工程在水环境中的摩擦学特性有其在水压元件中的应用实例。重点论述了整体工程陶瓷使用中存在的问题和解决措施。

分析了水压控制阀的关键技术问题对工程陶瓷在解决这些问题时的独特优势进行了介绍并对陶瓷应用于水压控制阀时的主要失效形式进行了论述。