氮化硅陶瓷滾子外圓超精加工工藝研究.pdf

1、氮化硅陶瓷滾子軸承具有質(zhì)量輕、耐高溫、抗腐蝕、抗磁、絕緣等優(yōu)良特性，適用于多種極限工況及航空航天、高速精密機床等領域。氮化硅陶瓷滾子是陶瓷滾子軸承的關鍵件，但目前氮化硅陶瓷滾子的加工工藝尚不成熟，特別是超精加工效率還較低，因此，研究新的超精加工技術方法就顯得很有必要。為此，本文提出了超聲輔助超精加工的技術方法，該方法是將超聲波振動與普通超精加工工藝進行復合加工，從而衍生出的一種新的加工方法，不僅可以提高氮化硅陶瓷滾子的加工效率，同時可以

2、獲得高質(zhì)量的工件表面。本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　1研究了超聲輔助超精加工氮化硅陶瓷材料去除機理。以壓痕斷裂力學理論為基礎，結(jié)合超聲輔助超精加工技術特點，對超聲加工過程中單顆磨粒的臨界切削深度、磨削力進行了理論分析，并對超聲空化作用和超聲裂紋屏蔽效應去除機理進行了研究；基于壓痕斷裂理論，建立了普通超精加工與超聲輔助超精加工材料去除的數(shù)學模型。
　　2研制了超聲輔助超精試驗機。對油石超聲振動結(jié)構進行了創(chuàng)新性設計，將超聲振動加

3、工結(jié)構由傳統(tǒng)的一體式，設計為彈性連接結(jié)構，消除了磨削工具頭對振動系統(tǒng)性能的影響。
　　3進行了超聲輔助超精加工工藝研究。通過一系列的超精加工工藝試驗，研究了各主要工藝參數(shù)對材料去除率和表面粗糙度的影響規(guī)律；通過對試驗數(shù)據(jù)處理分析，得到了本試驗最佳工藝參數(shù)組合為：導輥轉(zhuǎn)速150r/min，工具頭振蕩頻率25Hz，磨削壓力0.3MP，超聲振幅為本試驗中超聲電源150mA時所對應的油石振幅，油石粒度W5，超精時間30min。