超聲振動(dòng)輔助磨削納米復(fù)相陶瓷機(jī)理研究.pdf

1、超聲振動(dòng)輔助磨削加工技術(shù)是加工納米復(fù)相陶瓷材料的一種重要加工方法之一，具有重要的理論意義及應(yīng)用前景。其中，由于磨粒切削軌跡的特殊性，超聲振動(dòng)輔助磨削在提高材料去除率、加工表面質(zhì)量與降低磨削力方面具有一定優(yōu)勢(shì)。
　　本文對(duì)多頻率下軸向超聲輔助磨削加工技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究，包括：超聲振動(dòng)磨削加工的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性、表面形成機(jī)理與磨削力特性。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　根據(jù)波動(dòng)方程對(duì)聲學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，利用 ANSYS有限元法進(jìn)

2、行優(yōu)化，使其滿足諧振頻率，然后通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試聲學(xué)系統(tǒng)振動(dòng)特性。
　　建立超聲振動(dòng)輔助磨削單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并對(duì)不同頻率和振幅對(duì)切削軌跡、磨粒與工件相對(duì)速度及加速度進(jìn)行分析與仿真，仿真結(jié)果表明，振幅和頻率影響了切削軌跡的寬度和長(zhǎng)度且磨削軌跡為空間正弦曲線；振幅和頻率越大，對(duì)相對(duì)速度和加速度的大小方向影響很大；在此基礎(chǔ)上通過(guò)試驗(yàn)研究了不同頻率的磨削表面，結(jié)果35kHz的超聲振動(dòng)輔助磨削表面粗糙度值低，質(zhì)量較好。
　　通過(guò)引入單

3、位磨削力和平均截面面積得到超聲振動(dòng)磨削的切削變形力模型；根據(jù)磨削能力參數(shù)Cge，給出摩擦系數(shù)模型；進(jìn)而對(duì)不同頻率下的磨削力進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：工件施加超聲振動(dòng)磨削系數(shù)降低，35kHz下的超聲振動(dòng)摩擦系數(shù)降低的最明顯；法向磨削力隨磨削深度的增加呈上升趨勢(shì)，隨頻率的增加呈下降趨勢(shì)；三種頻率下均使切削變形力降低率減小，相比而言，35kHz下切削變形率降低最明顯。
　　為了進(jìn)一步研究超聲振動(dòng)對(duì)磨削表面的機(jī)理，通過(guò)建立二維超聲振動(dòng)磨削單