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(jī)械等領(lǐng)域的應(yīng)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(qiáng)度、良好的耐磨性等良好的物理性能和力學(xué)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(yīng)用?，F(xiàn)有的微加工技術(shù)對復(fù)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(zhì)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(shí)際零件的加工奠定基礎(chǔ)。
　　磨削力作為磨削機(jī)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(jìn)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(jī)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(jié)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(yuǎn)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(jìn)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(zhuǎn)變機(jī)理的研究，分別建立對應(yīng)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(shí)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(jié)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(chǔ)上對單顆磨粒隨加工參數(shù)的變化以及加工表面質(zhì)量隨磨削力和加工參數(shù)的變化進(jìn)行了研究。
　　為對上述分析進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，搭建了端面微磨削的實(shí)驗(yàn)平臺，對光學(xué)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)