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第1章 陶瓷的塑性磨削：机床与加工过程1

1.1 陶瓷和金属1

1.2 脆性材料的塑性磨削3

1.3 陶瓷塑性行为的加工过程观察7

1.3.1 脆性模式的划痕实验8

1.3.2 塑性模式的加工过程观察9

1.4 陶瓷的延性域磨削11

1.5 陶瓷塑性磨削机床14

1.5.1 塑性微磨削机床的设计标准14

1.5.2 塑性微磨削机床的关键技术16

参考文献21

第2章 用金刚石粗砂轮实现精细陶瓷的塑性超精磨削23

2.1 引言23

2.2 采用140＃砂轮实现塑性磨削24

2.2.1 试验步骤24

2.2.2 工作台速度的影响26

2.2.3 砂轮转速的影响31

2.2.4 工件材料的影响34

2.3 超精磨削39

2.3.1 超精磨削方法39

2.3.2 超精磨削结果41

2.4 结论43

参考文献44

第3章 陶瓷磨削机理45

3.1 引言45

3.2 压痕断裂力学方法45

3.2.1 中位／径向裂纹：静态压头46

3.2.2 中位／径向裂纹：滑动压头49

3.2.3 侧向裂纹与挤压52

3.3 加工方法53

3.3.1 磨屑53

3.3.2 划痕及磨削表面的微观形貌55

3.3.3 磨削能与磨削机理56

3.4 结论65

参考文献66

第4章 陶瓷磨削强度与损伤深度71

4.1 引言71

4.2 典型陶瓷材料的性能72

4.3 实验过程73

4.3.1 磨削试验方法73

4.3.2 磨粒的切深73

4.3.3 强度测试标准74

4.3.4 研磨试验方法74

4.3.5 磨削强度测试75

4.3.6 损伤深度测试76

4.4 试验结果及讨论78

4.4.1 磨削强度78

4.4.2 损伤深度82

4.5 结论85

参考文献86

第5章 ELID磨削技术高效超精密制造结构陶瓷零件88

5.1 引言88

5.2 ELID磨削原理89

5.2.1 放电修整技术92

5.2.2 预修整中的电解反应93

5.2.3 ELID磨削机理93

5.3 实验系统94

5.3.1 砂轮95

5.3.2 磨削液95

5.3.3 电源95

5.3.4 材料96

5.3.5 测试仪器96

5.4 结果与分析96

5.4.1 结合剂材料的影响96

5.4.2 电源的影响98

5.4.3 常规磨削与ELID磨削的对比99

5.4.4 改进的ELID磨削101

5.4.5 青铜结合剂和钴结合剂砂轮的磨削102

5.4.6 磨削比104

5.4.7 基于车削加工中心的高效外圆磨削106

5.4.8 ELID超精密磨削106

5.4.9 氮化硅的弯曲强度109

5.5 结论111

参考文献112

第6章 陶瓷材料的ELID磨削性能115

6.1 氧化锆陶瓷材料的高效、精密ELID无心磨削115

6.1.1 实验装置115

6.1.2 加工效果116

6.2 陶瓷球面透镜的ELID磨削特性119

6.2.1 ELID CG磨削机构119

6.2.2 ELID CG磨削的实验装置119

6.2.3 陶瓷球面透镜的ELID CG磨削120

6.3 ALN陶瓷ELID磨削特性和表面改性作用121

6.3.1 ELID磨削AlN陶瓷的实验装置121

6.3.2 ELID磨削表面的观测124

6.3.3 ELID磨削的表面改性效应127

6.3.4 ELID磨削改性表面的分析128

参考文献129

第7章 ELID磨削陶瓷技术的应用及砂轮的在线监测132

7.1 ELID磨削陶瓷技术的应用132

7.1.1 ELID单面磨削132

7.1.2 ELID双面磨削133

7.1.3 ELID研磨135

7.1.4 陶瓷在立轴圆台平面磨床的ELID磨削136

7.1.5 陶瓷在立式磨削中心上的ELID磨削137

7.1.6 陶瓷涂层的ELID磨削140

7.1.7 非球形镜面的ELID超精密磨削141

7.1.8 微球面镜头的ELID磨削141

7.1.9 大型光学玻璃基板的ELID磨削141

7.1.10 ELID精密内圆磨削142

7.1.11 化学气相沉积碳化硅（CVD-SiC）的ELID磨削143

7.2 CCD系统在线监测ELID磨削过程砂轮的磨损143

7.2.1 引言143

7.2.2 实验方法144

7.2.3 实验结果及讨论144

7.2.4 从摩擦学角度研究ELID磨削148

7.2.5 小结150

参考文献150

第8章 陶瓷材料的高效砂带无心磨削154

8.1 引言154

8.2 问题的提出155

8.3 目标156

8.4 陶瓷材料加工实验156

8.5 试验结果157

8.6 结论165

参考文献165

第9章 研磨过程中的声发射监控166

9.1 引言166

9.2 相关工作166

9.2.1 托莱多大学从事的工作166

9.2.2 AMMC以外的工作167

9.3 研究方法167

9.4 实验结果169

9.4.1 试验流程169

9.4.2 数据分析170

9.5 小结172

第10章 陶瓷材料的单晶和多晶金刚石研磨173

10.1 引言173

10.2 实验方法174

10.3 实验结果174

参考文献180

第11章 陶瓷研磨的双裂纹模型182

11.1 引言182

11.2 双裂纹模型182

11.3 实验过程184

11.3.1 实验材料184

11.3.2 试验设备185

11.3.3 试验方法185

第12章 金刚石砂轮双面磨削先进陶瓷186

12.1 引言186

12.2 双面磨削运动学模型187

12.3 轨迹模拟192

12.4 实验验证195

12.5 结果讨论197

12.6 结论198

参考文献198

第13章 磁头的超精密抛光200

13.1 引言200

13.2 相关研究200

13.2.1 托莱多大学精密微加工中心200

13.2.2 其他研究机构200

13.3 实验201

13.4 实验结果202

13.4.1 材料去除量202

13.4.2 粗糙度和表面形貌202

第14章 激光预热辅助磨削陶瓷技术207

14.1 引言207

14.2 问题综述207

14.2.1 概述207

14.2.2 实验设计207

14.2.3 试验结果及讨论208

14.3 切削去除机理210

14.4 结论211

14.5 研究前景211

参考文献212

第15章 陶瓷的超声加工213

15.1 引言213

15.2 超声技术213

15.3 超声研磨技术215

15.3.1 基础理论215

15.3.2 陶瓷材料的切削加工性218

15.3.3 常规超声研磨加工218

15.3.4 旋转超声研磨加工221

15.3.5 附加直线运动的旋转超声研磨加工221

15.4 超声辅助磨削223

15.4.1 基本原理223

15.4.2 陶瓷材料的可加工性224

15.4.3 平面磨削225

15.4.4 端面磨削225

15.4.5 超声辅助复合圆周磨削227

15.5 工艺过程比较228

参考文献229

第16章 陶瓷材料的加工进展232

16.1 引言232

16.2 珩磨232

16.2.1 概述232

16.2.2 技术调查233

16.2.3 陶瓷材料和结构性能的影响234

16.3 动态研磨性磨削技术234

16.3.1 工艺技术234

16.3.2 加工过程235

16.3.3 应用与前景235

16.4 陶瓷材料磨削中的冷却润滑236

16.4.1 基本现状236

16.4.2 冷却润滑液的选择236

16.4.3 供液系统的设计238

16.4.4 清洁装置的设计239

参考文献239