[发明专利]一种超声振动磨削牙科氧化锆陶瓷微观结构的预测方法

摘要

本发明提出一种超声振动磨削牙科氧化锆陶瓷微观结构的预测方法，首先，根据超声振动条件下磨削的特点，建立单颗磨粒的运动轨迹方程；并根据单颗磨粒在牙科氧化锆陶瓷上生成的裂纹系统，计算获得横向裂纹的宽度和深度及表面凹坑的长度，根据以上结果，建立无干涉作用下单个微凹坑模型(M1模型)；其次，建立磨粒在刀具端面的随机分布模型，根据磨粒的随机分布特点，基于干涉机理，求取相邻凹坑的中心线之间的距离，从而建立干涉作用下单个微凹坑模型(M2模型)；最后，开展超声振动辅助磨削牙科氧化锆陶瓷试验，观察不同加工参数下表面的微观结构，并对M2模型进行验证，结果显示，预测值和试验值匹配性较好。

主权项

1.一种超声振动磨削牙科氧化锆陶瓷微观结构的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：建立单颗磨粒的运动轨迹方程：超声振动磨削牙科氧化锆陶瓷的过程中，包括三个方面的运动形式：主轴的旋转运动、主轴的超声振动和刀具的进给运动，根据三种运动形式，建立单颗磨粒的运动轨迹方程；步骤(2)：建立单颗磨粒的裂纹系统：根据脆性材料脆性去除机理，获取单颗磨粒生成裂纹的宽度C_L和深度C_h表达式，根据总的轴向力和总磨粒数的比值求得单颗磨粒的轴向力，并根据牙科氧化锆陶瓷的性能，求取宽度C_L和深度C_h基于加工和振动参数的表达式；步骤(3)：建立无干涉作用下单个微凹坑模型：超声振动磨削牙科氧化锆是断续切削的过程，获取有效切削时间t_AB，基于有效切削时间，获得有效切削长度L_d，基于单颗磨粒的运动轨迹方程和单颗磨粒的裂纹系统，建立基于宽度C_L、深度C_h和有效切削长度L_d的无干涉作用下单个微凹坑模型；步骤(4)：建立刀具端面磨粒的随机分布模型：假设刀具端面磨粒分布为均匀分布，获取概率密度函数f(r)；步骤(5)：相邻凹坑中心线间距：假设相邻凹坑中心线之间的距离为Δd，根据联合概率密度函数f(d₁,d₂)和概率密度函数f(r)，获取Δd的概率密度函数，从而获取Δd的期望值；步骤(6)：建立干涉作用下单个微凹坑模型：依据Δd的期望值，获取平均干涉作用下单个微凹坑模型的宽度、深度和长度值；步骤(7)：根据干涉作用下单个微凹坑模型，对不同参数下的微观结构进行预测。