玻璃超聲輔助微銑削加工原理與技術(shù)研究.pdf

1、硬脆材料以其優(yōu)良的性能在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但其低塑性、易脆性及不導(dǎo)電性等使得加工十分困難，尤其是超精密加工更加困難。石英玻璃作為一種典型的硬脆材料，在現(xiàn)代化社會(huì)的建設(shè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但是其超難的可加工特性制約著石英玻璃的應(yīng)用發(fā)展，研究一種新的加工方法勢(shì)在必行。
　　本論文在微銑削的基礎(chǔ)上，采用輔助工件振動(dòng)的方式，并且利用高速電主軸和微動(dòng)平臺(tái)，研究超聲振動(dòng)輔助振動(dòng)銑削石英玻璃的原理和技術(shù)方法。在自行設(shè)的一套完善超聲振動(dòng)輔助

2、微銑削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)安排兩種實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)力儀在兩種加工方式下測(cè)得的銑削力，采用直觀分析和方差分析，研究主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切深等銑削參數(shù)對(duì)銑削力和加工質(zhì)量的影響。通過紅外測(cè)溫儀來研究超聲銑削下銑削區(qū)域溫度的變化機(jī)理，并且分析實(shí)現(xiàn)塑性域銑削的機(jī)理與條件。
　　研究結(jié)果表明，在兩種銑削加工方式下，采用相同的銑削參數(shù)，超聲銑削測(cè)得的銑削力和銑削區(qū)域溫度始終低于常規(guī)銑削，這表明超聲銑削能夠有效降低銑削石英玻璃的銑削力和銑

3、削區(qū)域溫度。通過對(duì)銑削切屑的分析研究，發(fā)現(xiàn)超聲銑削得到的切屑細(xì)小且連續(xù)，并且分布均勻，加工表面出現(xiàn)非常密集的切削條紋，超聲加工表面質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)銑削得到的表面質(zhì)量，這說明超聲銑削能夠提高加工表面的表面質(zhì)量。對(duì)銑削力的波形圖進(jìn)行觀察，可以明顯的觀察到超聲銑削得到的各個(gè)分力的波形圖變化呈現(xiàn)正弦規(guī)律的變化，變化幅度較小并且均勻，這表明采用工件振動(dòng)的方式能夠?qū)崿F(xiàn)非常良好的振動(dòng)效果。超聲振動(dòng)輔助銑削能夠有效的實(shí)現(xiàn)石英玻璃的塑性銑削，能夠大大降低