旋轉(zhuǎn)超聲輔助磨削高體分SiCp-Al復(fù)合材料試驗(yàn)研究.pdf

1、高體積分?jǐn)?shù)SiC顆粒增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料（SiCp/Al MMCs）由于具有較低的熱膨脹系數(shù)、高的熱傳導(dǎo)率及高的比強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用在在電子封裝及航空工業(yè)等領(lǐng)域。正是鋁基碳化硅復(fù)合材料特殊的力學(xué)性能和組成成分，使其加工成型很困難，尤其在常用的機(jī)械加工領(lǐng)域，存在刀具磨損劇烈、切削力大等諸多問題，使用傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)滿足不了對其與日俱增的應(yīng)用需求。本文采用旋轉(zhuǎn)超聲輔助磨削的加工方法來改善SiCp/Al復(fù)合材料的難加工問題。
　　本文研制了

2、超聲磨削系統(tǒng)，設(shè)計制造了階梯型變幅桿和非接觸式能量傳輸系統(tǒng)，并對整個超聲振動系統(tǒng)進(jìn)行了阻抗分析和磨頭振幅的測試，分析了旋轉(zhuǎn)超聲磨削高體分 SiCp/Al MMCs材料去除機(jī)理，建立了超聲磨削和普通磨削 SiCp/Al MMCs磨削力的模型并分別進(jìn)行了超聲磨削和普通磨削磨削力測試試驗(yàn)；對超聲磨削和普通磨削兩種加工方式磨頭上金剛石磨粒相對工件的運(yùn)動形式建立了軌跡模型，然后分別對工件表面粗糙度進(jìn)行了單因素和混合正交試驗(yàn)，研究了兩種磨削方式下磨

3、削參數(shù)對表面粗糙度的影響規(guī)律，得出了最優(yōu)磨削參數(shù)組合。通過表面形貌觀察和表面能譜分析，分析了超聲磨削對加工表面的影響，并進(jìn)一步分析了材料的去除機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明：研制的超聲磨削聲學(xué)系統(tǒng)振動比較穩(wěn)定，振幅較大，能夠滿足加工要求。超聲振動改變了磨削高體分SiCp/Al MMCs的材料去除機(jī)理，在相同磨削參數(shù)下，超聲磨削的三向磨削力都比普通磨削的三向磨削力小；其他參數(shù)不變，磨削深度和進(jìn)給速度增大，兩種磨削方式的三向磨削力都增大，砂