[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

权利要求书

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。

2.如权利要求1所述的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，前述步骤(1)中，建立单颗磨粒的运动轨迹方程步骤如下：

步骤1.1，根据刀具的进给运动，建立进给方向运动方程：

x＝V_st+r cos(ωt) (1)

步骤1.2，根据主轴的旋转运动，建立运动方程：

y＝r sin(ωt) (2)

步骤1.3，根据主轴的超声振动作用，建立轴向运动方程：

z＝Asin(2πft) (3)

其中，V_s为进给速度，mm/s；t为单颗磨粒的切削时间，s；r为磨粒在半径方向的位置，mm；ω为磨粒的角速度，rad/s；A为超声振幅，μm；f为振动频率，Hz。