旋轉超聲輔助磨削加工的實驗研究.pdf

1、硅、金剛石、陶瓷、光學玻璃、硬質合金、淬火鋼等低塑性、高硬度的硬脆性材料，以其優(yōu)越的物理、化學和機械性能，在航天、航空、汽車、冶金、機械加工等領域得到越來越廣泛的應用。但也正是由于這些材料特性，使其加工難度較大、成本較高，很多傳統(tǒng)加工方法無法滿足這些材料的加工需求。旋轉超聲加工技術作為特種加工技術的一種，是集傳統(tǒng)超聲加工(USM)與金剛石刀具磨削加工為一體的復合加工方式，它的發(fā)展使得硬脆性材料的加工變得更簡單、高效、可行。
　　

2、 本文旨在通過實驗研究旋轉超聲的工作機理、旋轉超聲對硬質合金材料的加工特性以及旋轉超聲機床的改造方法。主要內容概括如下：⑴為了研究旋轉超聲輔助加工的工作機理，本文進行了大量實驗。依據刀具進給方向以及與工件接觸位置的不同，加工過程可以分為鉆式磨削、側面磨削以及端面磨削三種類型。通過分析刀具上金剛石顆粒的運動特性可以發(fā)現，對于這三種加工過程而言，有、無旋轉超聲所造成的最大切削力差異的原因并不相同。⑵通過使用四種不同粒度型號的金剛石砂輪分別對

3、硬質合金YG8進行了有、無旋轉超聲的端面磨削實驗，并利用超景深顯微鏡和白光干涉儀觀測了這兩種加工方式下的工件表面質量。實驗結果表明：當采用粒度號較小的金剛石砂輪時，有旋轉超聲的工件表面粗糙度要比無超聲時的差；但對于粒度號較大的砂輪，有、無旋轉超聲所得到的工件表面粗糙度差異并不明顯，甚至有旋轉超聲時的表面質量會略優(yōu)于無旋轉超聲時的檢測結果。相比于傳統(tǒng)加工方式，旋轉超聲的使用可以明顯減小被加工材料表面出現裂紋的幾率。⑶為了拓寬旋轉超聲加工技