ZTA納米復(fù)相陶瓷超聲ELID復(fù)合磨削機(jī)理研究.pdf

1、硬脆材料鏡面高效加工技術(shù)是超精密加工技術(shù)的一個重要分支，對發(fā)展航空航天、國防軍工、信息、微電子和光電子等尖端科學(xué)技術(shù)具有重要意義。課題組提出將超聲振動輔助磨削的精密高效與ELID磨削的超精密技術(shù)相復(fù)合，形成一種高效鏡面加工的超聲ELID復(fù)合磨削技術(shù)。本文在國家自然科學(xué)基金的資助下，以陶瓷界研究熱點之一的ZTA納米復(fù)相陶瓷作為研究對象，基于壓痕斷裂力學(xué)和電解原理，對超聲ELID復(fù)合磨削高效去除機(jī)理以及表面加工質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)理論和試驗研究。研

2、究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　?。?）通過對實驗室現(xiàn)有設(shè)備的改造，研制了一套超聲ELID復(fù)合內(nèi)圓磨削裝置。對復(fù)合后的聲學(xué)系統(tǒng)特性進(jìn)行試驗研究，結(jié)果表明，載荷的變化會對聲學(xué)系統(tǒng)參數(shù)諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)、動態(tài)電阻以及動態(tài)電感產(chǎn)生一定的影響，但由于本試驗?zāi)ハ髁^小，不影響本試驗正常進(jìn)行。對所研制的復(fù)合裝置進(jìn)行了金屬基結(jié)合劑金剛石砂輪的整形試驗和修銳試驗，結(jié)果表明：砂輪跳動度可達(dá)到2μm，修銳過程中氧化膜生長良好，滿足超精密試驗要求。

3、r>　?。?）在對超聲ELID復(fù)合磨削陶瓷材料去除機(jī)理分析的基礎(chǔ)之上，建立超聲ELID復(fù)合磨削材料去除率數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了試驗驗證。研究表明超聲ELID復(fù)合磨削時的材料去除率顯著高于ELID磨削。
　?。?）基于壓痕斷裂力學(xué)理論和電解原理，在對超聲振動單顆磨粒運動軌跡分析的基礎(chǔ)之上，建立了超聲ELID復(fù)合磨削磨削力數(shù)學(xué)模型，從理論上解釋了各磨削參數(shù)、ELID電參數(shù)、聲學(xué)參數(shù)對磨削力的影響規(guī)律以及超聲ELID復(fù)合磨削磨削力低于ELI