數(shù)控展成超聲磨削陶瓷型面的基礎(chǔ)研究.pdf

1、由于陶瓷材料具有優(yōu)良的機(jī)械、物理、化學(xué)、熱學(xué)性能，已成為第三大工程材料。但是，陶瓷材料的高脆性、高硬度使其加工、特別是成形加工，至今仍非常困難，因而阻礙其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。陶瓷是制造未來航空、航天乃至汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的小型整體葉輪的理想材料，為解決陶瓷整體葉輪的加工難題，本文開展了數(shù)控展成蠕動(dòng)進(jìn)給超聲磨削加工陶瓷型面的基礎(chǔ)研究，主要研究內(nèi)容包括： 1 ) 建立了超聲磨削在小直徑磨輪、大切深、蠕動(dòng)進(jìn)給條件下單顆磨粒最大切深(最大未變形切

2、屑厚度)模型；對陶瓷進(jìn)行蠕動(dòng)進(jìn)給機(jī)械磨削和蠕動(dòng)進(jìn)給超聲磨削對比試驗(yàn)，考察了磨削參數(shù)對表面粗糙度和實(shí)際切深的影響；通過掃描電鏡對工件表面形貌進(jìn)行了分析；試驗(yàn)結(jié)果表明：超聲振動(dòng)顯著增加了實(shí)際切深，同時(shí)表面粗糙度值略為增大，但不會(huì)引起大的亞表面損傷；材料去除仍以脆性斷裂為主，同時(shí)伴隨塑性流動(dòng)現(xiàn)象。 2 ) 針對陶瓷平行直紋面超聲磨削加工的需要，在原有五軸電解加工機(jī)床的基礎(chǔ)上，研制了磨輪主軸部件及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，并添加超聲振動(dòng)系統(tǒng)和分度

3、系統(tǒng)，使之成為數(shù)控展成超聲磨削成形加工裝置，并能夠進(jìn)行超聲磨削加工陶瓷整體葉輪葉片型面；研究了基于DOS的實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)—主軸變頻調(diào)速軟件設(shè)計(jì)。 3 ) 建立平行、不可展直紋面數(shù)學(xué)模型，確定超聲磨削加工平行、不可展直紋面時(shí)磨輪空間軌跡及其算法。根據(jù)這一算法，采用VC++與MATLAB混合編程技術(shù)開發(fā)出四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控展成超聲磨削加工平行、不可展直紋面的自動(dòng)編程系統(tǒng)。 4 ) 開展數(shù)控展成超聲磨削加工陶瓷型面基礎(chǔ)工藝試驗(yàn)，在塊