脆性材料磨削質(zhì)量影響因素仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脆性材料由于其具有高硬度、耐高溫、防腐耐磨和質(zhì)量輕等特點(diǎn)在航空航天、化工國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，如鐵氧體陶瓷磁性材料的開發(fā)，引起了計(jì)算機(jī)革命;耐高溫陶瓷的加工技術(shù)的不斷提升在發(fā)動(dòng)機(jī)、石油化工、冶金等傳統(tǒng)領(lǐng)域注入了生機(jī);新型工模具、陶瓷刀具不斷的出現(xiàn)，為制造業(yè)增加了活力?？梢韵胂?，許多機(jī)械上的關(guān)鍵零件用陶瓷代替金屬材料成為發(fā)展趨勢(shì)。但是脆性材料本身的加工難度大、效率低、成本高是脆性材料得以普遍應(yīng)用的“瓶頸”。因此，對(duì)脆性材料加工理論和技

2、術(shù)研究有待于進(jìn)一步研究和開發(fā)。
　　本文的主要研究工作包含以下幾點(diǎn):
　　(1)根據(jù)脆性材料的加工特點(diǎn)，對(duì)磨削加工時(shí)的成屑過程、磨削過程、表面的形成過程以及加工時(shí)的磨削力和表面粗糙度進(jìn)行介紹，并且根據(jù)壓痕模型給出發(fā)生裂紋時(shí)的臨界磨削深度和臨界載荷，通過有限元仿真技術(shù)對(duì)壓痕仿真模型進(jìn)行模擬，給出仿真材料的臨界磨削深度。最后，通過理論計(jì)算給出磨削脆性材料時(shí)磨削力與表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型。
　　(2)利用有限元仿真技術(shù)分別模擬

3、仿真二維切削模型不同的切削速度、切削深度和刀具前角對(duì)脆性材料磨削表面的影響，并給出不同仿真參數(shù)下的磨削力，進(jìn)行分析研究。還做了三維仿真單顆磨粒磨削脆性材料和塑性材料的模型，并根據(jù)磨削后的表面和切削力大小進(jìn)行研究。
　　(3)利用光學(xué)曲線磨床，設(shè)計(jì)了不同實(shí)驗(yàn)方案，分別對(duì)氧化鋁、氟金云母和微晶玻璃三種不同材料進(jìn)行不同磨削參數(shù)的實(shí)驗(yàn)探索，還分別對(duì)氟金云母和40Cr進(jìn)行點(diǎn)磨削對(duì)比研究。通過測(cè)量的工件表面粗糙度和表面形貌來分析表面質(zhì)量隨加工