TN85金屬陶瓷球面偶件ELID超精密磨削技術(shù)研究.pdf

1、TiC系金屬陶瓷材料具有優(yōu)良的耐磨、耐氧化、耐腐蝕和力學(xué)性能，除了成功應(yīng)用于刀具材料外，還可應(yīng)用于拉絲模、各類發(fā)動機的高溫部件及石化工業(yè)中各類密封件。TN85金屬陶瓷是一種以鎳基合金做為粘結(jié)劑，以難熔金屬碳化物 TiC、WC作為硬質(zhì)相的復(fù)合材料。由于具備高硬度、高韌性、高抗彎強度、高耐磨損性能，在一些耐腐蝕、耐磨損等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
　　目前關(guān)于金屬陶瓷的研究熱點集中于燒結(jié)制備技術(shù)及面向應(yīng)用的摩擦磨損性能、刀具切削性能等方面

2、，而金屬陶瓷實用化的超精密加工機理及技術(shù)的研究相對較少。因此探索金屬陶瓷超精密加工技術(shù)及機理，促進其實用化變得日益緊迫和重要。現(xiàn)有的許多加工方法受到加工條件的限制而不能應(yīng)用于具有小曲率半徑凹球面偶件的超精密加工，因此小曲率半徑的凹球面偶件超精密加工是目前加工所面臨的重要難題。開發(fā)新型的適用于小曲率半徑的凹球面偶件超精密加工方法有著重要的意義。
　　ELID(Electrolytic in process dressing)磨削技術(shù)

3、是超精密磨削新技術(shù)。本文針對 TN85金屬陶瓷難加工材料進行小曲率半徑凹球面加工而采用的無專用修整電極 ELID磨削技術(shù)是一種新的加工方法，屬于探索性的基礎(chǔ)研究工作。具體研究內(nèi)容包括：
　　綜述了國內(nèi)外關(guān)于金屬陶瓷磨削去除機理，金屬陶瓷磨削去除基礎(chǔ)實驗研究，ELID磨削技術(shù)和球面工件加工的研究現(xiàn)狀和存在的問題，提出了本文的TN85金屬陶瓷小球面偶件無專用電極ELID超精密磨削的研究內(nèi)容。
　　首先針對 TN85金屬陶瓷磨削去

4、除機理進行了研究。在 TN85金屬陶瓷磨削去除中，由于TN85金屬陶瓷本身的材料組成特點而形成了 TN85金屬陶瓷磨削過程中的微浮凸機理，由于這一磨削機理的存在使得許多加工方法達到超精密水平變得極為困難，而 ELID磨削技術(shù)卻能保證實現(xiàn)材料的軟硬質(zhì)相接近“均一化”去除；其次分析了TN85金屬陶瓷材料的組成特點和磨削去除過程，在此基礎(chǔ)上進行了壓痕試驗研究和單顆粒金剛石刻劃試驗研究，最后根據(jù)壓痕和刻劃試驗所得到的材料硬度特性和刻劃去除特點建

5、立了 TN85金屬陶瓷磨削的去除模型。
　　通過 TN85金屬陶瓷磨削試驗后的表面微觀形貌分析，對去除模型進行了驗證；并在 TN85金屬陶瓷磨削去除機理研究基礎(chǔ)上，進行微粉金剛石砂輪磨削去除基礎(chǔ)試驗研究，通過試驗研究磨削去除過程，進一步解釋驗證了 TN85金屬陶瓷材料的磨削去除機制。
　　在分析傳統(tǒng)ELID磨削、間歇電解修銳ELID磨削、以工件做電極ELID磨削的原理基礎(chǔ)上提出采用無專用修整電極 ELID磨削技術(shù)方案磨削 T

6、N85金屬陶瓷小球面偶件。針對無專用修整電極 ELID磨削技術(shù)進行相關(guān)的基礎(chǔ)性試驗研究和凹球面工件做修整電極的應(yīng)用性研究，研究結(jié)果證實了無專用修整電極ELID磨削技術(shù)在小球面偶件的超精密磨削中的可行性，為后續(xù)的進一步應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。
　　針對 TN85金屬陶瓷小球面偶件無專用修整電極 ELID超精密磨削技術(shù)中的兩個關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：球面度和表面粗糙度的影響因素進行分析。研究結(jié)果表明：機床安裝調(diào)整精度是磨削球面球度誤差和球徑誤差的主