超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削ZTA陶瓷磨削力和表面質(zhì)量的研究.pdf

1、本文著重研究超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削ZTA陶瓷時(shí)的磨削力和表面質(zhì)量。首先，建立超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削時(shí)磨削力的數(shù)學(xué)模型。其次，根據(jù)陶瓷斷裂力學(xué)理論，結(jié)合已建立的磨削力模型，得出超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削ZTA陶瓷時(shí)的臨界切削深度 agc，通過數(shù)值仿真得出其變化規(guī)律和敏感項(xiàng)。然后，對(duì)已有的ELID內(nèi)圓砂輪整形和修銳裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，完成試驗(yàn)平臺(tái)的搭建。最后，通過試驗(yàn)驗(yàn)證了磨削力模型的有效性，給出臨界磨削深度agc對(duì)表面質(zhì)量的影響趨勢(shì)，以及

2、臨界磨削深度agc對(duì)磨削參數(shù)的敏感順序。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)通過分析軸向施振狀態(tài)下單顆磨粒內(nèi)圓磨削的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，建立單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡方程，利用數(shù)值仿真的結(jié)果，對(duì)單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡方程進(jìn)行化簡(jiǎn)，得出單顆磨粒與工件的接觸長(zhǎng)度。同時(shí)通過分析ELID電化學(xué)作用對(duì)砂輪動(dòng)態(tài)有效磨粒數(shù)的影響，將ELID電解參數(shù)引入到動(dòng)態(tài)有效磨粒數(shù)中，最終建立超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削時(shí)磨削力的數(shù)學(xué)模型。
　　(2)根據(jù)陶瓷材料斷裂力學(xué)理論，得

3、出陶瓷材料的臨界壓痕載荷下限值P*。結(jié)合超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削的實(shí)際情況，對(duì)單顆磨粒與工件過渡表面間的相互作用進(jìn)行分析，給出超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削時(shí)P*的表達(dá)式，最終得出超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削時(shí)的臨界切削深度agc。研究磨削參數(shù)對(duì)臨界磨削深度agc的影響規(guī)律，通過對(duì)臨界磨削深度agc與磨削參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)值仿真，得出磨削參數(shù)和砂輪參數(shù)對(duì)臨界磨削深度agc影響規(guī)律，以及臨界磨削深度agc對(duì)磨削參數(shù)的敏感順序。
　　(3)對(duì)已有

4、的ELID內(nèi)圓砂輪整形和修銳裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，以保證與超聲振動(dòng)刀具系統(tǒng)的配合使用。其次，通過阻抗分析儀對(duì)所使用換能器的頻率阻尼特性和電參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，設(shè)計(jì)出能用于超聲振動(dòng)刀具系統(tǒng)的上下式感應(yīng)電能饋送器，并通過特定結(jié)構(gòu)尺寸的支撐架和固定架實(shí)現(xiàn)超聲振動(dòng)刀具系統(tǒng)與機(jī)床主軸和感應(yīng)盤的連接,完成了試驗(yàn)平臺(tái)的搭建。
　　(4)通過試驗(yàn)驗(yàn)證磨削力數(shù)學(xué)模型的有效性,得出磨削參數(shù)對(duì)磨削力的影響趨勢(shì)。通過對(duì)已加工工件表面粗糙度和形貌進(jìn)行測(cè)量和分析，得出