石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺超聲輔助磨削技術(shù)研究.pdf

1、聚酰亞胺樹(shù)脂基復(fù)合材料具有耐高溫、機(jī)械性能好、化學(xué)和物理性能穩(wěn)定、介電常數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)廣泛應(yīng)用在航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域。由于聚酰亞胺樹(shù)脂基復(fù)合材料本身的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)導(dǎo)致采用傳統(tǒng)切削和磨削方法對(duì)其進(jìn)行加工時(shí)存在刀具磨損嚴(yán)重、切削力較大、加工效率低等問(wèn)題，無(wú)法滿足加工需求。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了采用超聲輔助磨削方法加工石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺材料的方案，搭建了超聲輔助磨削試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺超聲輔助磨削試驗(yàn)，研究了加工

2、過(guò)程中磨削力、材料表面粗糙度及砂輪堵塞的變化規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)針對(duì)超聲輔助磨削加工的特點(diǎn)，確定了超聲振動(dòng)系統(tǒng)諧振頻率跟蹤方法，設(shè)計(jì)了包括超聲波電源、非接觸能量傳輸裝置、換能器和變幅桿的超聲振動(dòng)系統(tǒng)。將超聲振動(dòng)系統(tǒng)集成在三軸數(shù)控立式銑床上，搭建了超聲輔助磨削試驗(yàn)平臺(tái)。
　　(2)對(duì)比研究了超聲輔助磨削和普通磨削石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺時(shí)的磨削力和砂輪磨削性能。通過(guò)單因素試驗(yàn)得到了兩種加工方式下磨削參數(shù)變化對(duì)進(jìn)給力

3、和軸向力的影響規(guī)律。在磨削參數(shù)相同的情況下，超聲輔助磨削進(jìn)給力最大降低約30％，軸向力最大降低約35％。對(duì)同一表面進(jìn)行重復(fù)磨削，在普通磨削中砂輪堵塞嚴(yán)重，而這種情況在超聲輔助磨削中并沒(méi)有發(fā)生。對(duì)比兩種加工方式中磨削力隨磨削次數(shù)的變化趨勢(shì)，超聲輔助磨削優(yōu)勢(shì)明顯。
　　(3)研究了超聲輔助磨削石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺材料的表面質(zhì)量。開(kāi)展了不同加工工藝參數(shù)下的超聲輔助磨削單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，表面粗糙度隨著進(jìn)給速度增加而