基于切向超声振动辅助CBN磨头磨削氧化锆陶瓷的磨削力建模

【作者】 杨志超； 朱立达； 倪陈兵；

【机构】 东北大学；

【摘要】 本文首先对氧化锆陶瓷进行了变载荷的纳米划痕实验。通过实验分析可得,氧化锆陶瓷材料的去除方式随着所施加载荷的增加发生相应的变化。当所施加的载荷达到500mN时,氧化锆陶瓷材料以脆性方式进行去除。由此,基于材料的脆性去除原理并结合切向超声振动辅助CBN磨头磨削的运动轨迹特性建立氧化锆材料的去除率模型,并在去除率模型的基础上进而建立脆性去除方式下的磨削力预测模型。另外,通过单因素实验验证了所建磨削力模型的合理性与有效性。结果表明:超声振动辅助磨削过程中的磨削力随着转速(n)、振幅(A)的增加而降低,而随着进给速度(vf)、磨削深度(ap)的增加而增大;并且还通过对比实验得到施加切向超声振动可以有效的提高加工工件的表面质量减小表面损伤。更多还原