石英纖維增強聚酰亞胺超聲輔助磨削技術研究.pdf

1、聚酰亞胺樹脂基復合材料具有耐高溫、機械性能好、化學和物理性能穩(wěn)定、介電常數低等優(yōu)點，近年來廣泛應用在航空航天、國防軍工等領域。由于聚酰亞胺樹脂基復合材料本身的結構和物理性質導致采用傳統(tǒng)切削和磨削方法對其進行加工時存在刀具磨損嚴重、切削力較大、加工效率低等問題，無法滿足加工需求。針對上述問題，本文提出了采用超聲輔助磨削方法加工石英纖維增強聚酰亞胺材料的方案，搭建了超聲輔助磨削試驗平臺，開展了石英纖維增強聚酰亞胺超聲輔助磨削試驗，研究了加工

2、過程中磨削力、材料表面粗糙度及砂輪堵塞的變化規(guī)律。主要研究內容包括:
　　(1)針對超聲輔助磨削加工的特點，確定了超聲振動系統(tǒng)諧振頻率跟蹤方法，設計了包括超聲波電源、非接觸能量傳輸裝置、換能器和變幅桿的超聲振動系統(tǒng)。將超聲振動系統(tǒng)集成在三軸數控立式銑床上，搭建了超聲輔助磨削試驗平臺。
　　(2)對比研究了超聲輔助磨削和普通磨削石英纖維增強聚酰亞胺時的磨削力和砂輪磨削性能。通過單因素試驗得到了兩種加工方式下磨削參數變化對進給力

3、和軸向力的影響規(guī)律。在磨削參數相同的情況下，超聲輔助磨削進給力最大降低約30％，軸向力最大降低約35％。對同一表面進行重復磨削，在普通磨削中砂輪堵塞嚴重，而這種情況在超聲輔助磨削中并沒有發(fā)生。對比兩種加工方式中磨削力隨磨削次數的變化趨勢，超聲輔助磨削優(yōu)勢明顯。
　　(3)研究了超聲輔助磨削石英纖維增強聚酰亞胺材料的表面質量。開展了不同加工工藝參數下的超聲輔助磨削單因素試驗和正交試驗。單因素試驗結果表明，表面粗糙度隨著進給速度增加而