非穩(wěn)態(tài)磨削技術理論及其在工程陶瓷精密加工過程中的應用.pdf

1、傳統(tǒng)的陶瓷材料磨削理論以金剛石單顆磨粒的刻劃實驗為基礎,總結了利用金剛石砂輪磨削工程陶瓷過程中的脆性去除和延性域去除等特點,分析了磨削機理并建立了磨削模型.而非穩(wěn)態(tài)磨削技術的加工機理和加工模型則與傳統(tǒng)的金剛石砂輪的加工機理及加工模型截然不同.通過測量普通砂輪磨削過程中磨削力和比磨削力的變化,觀察不同磨削次數(shù)下的陶瓷材料的表面粗糙度曲線,作者認為應用非穩(wěn)態(tài)磨削技術超精密加工工程陶瓷的磨削過程可以分為三個階段：碰撞斷裂和擠壓破碎作用為主的加

2、工階段;微刃切削和滑擦、碾壓作用為主的加工階段以及摩擦作用為主的加工階段.同時需要指出的是,由于非穩(wěn)態(tài)磨削的根本特點,即普通砂輪的磨粒存在著快速破碎磨損的現(xiàn)象,使得單次修整的普通砂輪的反復光磨并不能實現(xiàn)工程陶瓷材料超精密磨削效果,因此普通砂輪的多次修整也是實現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)超精密磨削加工的一個必要條件.根據(jù)實驗所測得的數(shù)據(jù)對工程陶瓷Si<,3>N<,4>材料外圓磨削過程中的磨削力和比磨削力進行評估,利用科學計算語言Matlab中的數(shù)據(jù)處理工具包

3、實現(xiàn)在Matlab環(huán)境中的數(shù)據(jù)采集、頻譜分析以及濾波處理,最后分別得到金剛石砂輪和普通砂輪的磨削力和比磨削力的準確數(shù)據(jù).然后利用回歸分析的方法建立磨削用量與磨削力之間的函數(shù)關系并將這些函數(shù)關系反映到時域中從而體現(xiàn)陶瓷材料在磨削過程中的磨削力以及比磨削力的變化趨勢.實驗結果表明,相對于磨削力、比磨削力的大小和變化趨勢以及已加工表面質量而言,利用普通砂輪實現(xiàn)工程陶瓷超精密磨削的加工過程與傳統(tǒng)的工程陶瓷磨削理論存在著很大差異.上述實驗結果很好