基于端面微磨削的硬脆材料磨削力建模研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，微型化零件在航天、國防、機械等領域的應用越來越廣泛。工程陶瓷和玻璃等硬脆材料具有高硬度、高強度、良好的耐磨性等良好的物理性能和力學性能，能夠在高溫、高壓、高速以及重載的環(huán)境中可靠并且持續(xù)的使用，尤其受到尖端行業(yè)的重視。由于硬脆材料的硬脆特性及其零件的微型化要求，使其加工較為困難而限制了其推廣應用?，F(xiàn)有的微加工技術對復雜型面的硬脆材料微型零件的加工仍具有磨削力大、加工表面質量較差等不足，本文采用端面微磨削的加工方式解決微加

2、工研究中現(xiàn)存的問題，為其能為實際零件的加工奠定基礎。
　　磨削力作為磨削機理研究主要的特征參數(shù)之一，本文主要針對硬脆材料端面微磨削的切削力進行研究。在端面微磨削過程中，由于磨削深度是固定值，所以本課題在微磨削機理的研究中選擇未變形切屑厚度作為連接加工參數(shù)和磨削結果的重要參數(shù)。由于微磨削中磨削深度和磨粒半徑的比值遠小于1，所以單顆磨粒的分析對其十分重要，本文從單顆磨粒材料去除的角度進行研究，首先分析了微磨削過程的不同磨削方式，并通過

3、脆塑轉變機理的研究，分別建立對應的各臨界位置的未變形切屑厚度的模型。其次，分別建立瞬時切削厚度模型、未變形切屑厚度模型、單顆磨削力模型以及結合砂輪上磨粒的靜態(tài)分布建立砂輪整體的受力模型，并在仿真的基礎上對單顆磨粒隨加工參數(shù)的變化以及加工表面質量隨磨削力和加工參數(shù)的變化進行了研究。
　　為對上述分析進行實驗驗證，搭建了端面微磨削的實驗平臺，對光學玻璃（非晶體材料）和工程陶瓷（晶體材料）兩種典型的硬脆材料的端面微磨削進行實驗。通過實驗