鉻剛玉砂輪磨削氮化硅陶瓷試驗研究.pdf

1、隨著工程陶瓷材料的廣泛應(yīng)用和超精密加工研究的不斷深入，目前已經(jīng)能夠利用普通砂輪在普通磨床上實現(xiàn)工程陶瓷材料的高效低成本超精密磨削加工。本文針對工程陶瓷材料的這一特殊加工現(xiàn)象，應(yīng)用普通鉻剛玉砂輪對氮化硅工程陶瓷進行了超精密磨削試驗研究，通過觀察磨削過程中砂輪形貌、工件形貌和工件表面粗糙度的變化揭示了這種新的精密加工機理和模型。 普通砂輪磨粒的力學(xué)性能較差，在砂輪修整和砂輪與工件接觸過程中，砂輪外表面的磨粒尖峰破碎生成大量的“微刃”

2、，普通鉻剛玉磨削氮化硅陶瓷的過程就是利用磨粒破碎生成的“微刃”的微切削作用，延性域磨削工件表面。伴隨磨削的進行，磨粒破碎產(chǎn)生的“微刃”發(fā)生磨耗磨損，磨粒表面出現(xiàn)明顯的磨削痕跡，最后磨粒被完全磨平。這種磨削加工過程非常短暫，但就在這一短暫的過程，工件表面質(zhì)量得到顯著提高。磨鈍后的磨粒對工件表面僅僅是一種摩擦擠壓作用，筆者通過大量的試驗觀察發(fā)現(xiàn)磨粒的摩擦擠壓作用不利于改善工件表面質(zhì)量，相反會破壞工件表面質(zhì)量。因此利用普通砂輪磨削工程陶瓷時，

3、應(yīng)及時修整砂輪，保持砂輪磨粒的鋒利性。鉻剛玉磨削氮化硅陶瓷時，砂輪一般經(jīng)過兩三次修整，工件表面質(zhì)量就可以達到超精密鏡面加工效果。 磨削深度、磨粒粒度是影響普通砂輪超精密磨削工程陶瓷的兩個重要因素，筆者結(jié)合砂輪形貌、工件形貌、工件表面粗糙以及磨削力的變化，分析了這兩種因素對超精密加工影響的原因。 本文理論分析的結(jié)論和試驗獲得的數(shù)據(jù)將充實和拓寬超精密磨削加工研究領(lǐng)域，對工程實踐具有重要的指導(dǎo)作用。同時，本文建立的磨削模型以及