平面SiC陶瓷切槽--推磨加工技术可行性研究

发布时间：2019-09-09 19:27

【摘要】：提出了基于裂纹扩展效应的平面SiC陶瓷切槽—推磨复合加工新技术,开展了该技术的可行性研究。重点研究了推磨角、凸缘壁厚、砂轮转速、推磨深度、推磨速度对去除凸缘过程中块占比和轴向推磨力的关系,得出了上述工艺参数对推挤—磨削复合作用中推挤作用所占比重的影响规律。借助Walker公式分析了该技术的加工机理。采用该技术加工出了SiC陶瓷平面,测出了表面粗糙度,从而证实了该新技术可广泛应用于平面陶瓷磨削的可能性。
【图文】：

糙度。推磨加工所得工件的表面形貌表面比较平整。利用表面粗糙度仪对加工表面9个点进行测量，并得到其平均值(见表2)。表2推磨加工平面粗糙度测量值参数测试区123456789平均值Ｒa(μm)0．9011．7401．7802．2321．5091．3862．1272．2652．3201．807由表2可知，所加工表面粗糙度的最大值为2.320μm，最小值为0．901μm，平均值为1．807μm。可认定平面陶瓷粗加工与精加工临界表面质量Ｒa值为2.5μm。当Ｒa小于2．5μm，可实现陶瓷的精加工，，达到普通磨削水平。3试验结果与分析3.1推磨角的影响图2为凸缘壁厚b=2．28mm、砂轮转速n=6000r/min、推磨深度h=3．88mm、推磨速度v=7.2mm/min条件下推磨角β对表征参数的影响。由图2a可知，在凸缘壁厚b、砂轮转速n、推磨深度h、推磨速度v一定的条件下，随着推磨角β的增加，会降低金刚石砂轮推磨平面SiC陶瓷凸缘的块占比。表明随着推磨角β的增加，去除过程中推挤作用越来越弱，磨削作用越来越强。推磨砂轮对凸缘的作用力为F，可以分解为垂直于凸缘壁的推挤力Fv和平行于凸缘壁面的Fh(见图3)，其方程式为Fv=FcosβFh=Fsin{β(1)式中，F为推磨砂轮因进给运动产生的对凸缘的作用力;Fv为力F在垂直于凸缘方向的分量，即推挤力;Fh为力F在平行于凸缘方向的分量;β为推磨角。(a)块占比(b)轴向推磨力图2推磨角β与表征参数的关系曲线图3凸缘受力分解推磨砂轮对凸缘壁的推挤作用主要由垂直于凸缘壁的推挤力Fv产生。由式(1)可知，当力F大小一定时，随着β的增大，Fv迅速减小，因而推挤作用2017年第51卷No．823

现陶瓷的精加工，达到普通磨削水平。3试验结果与分析3.1推磨角的影响图2为凸缘壁厚b=2．28mm、砂轮转速n=6000r/min、推磨深度h=3．88mm、推磨速度v=7.2mm/min条件下推磨角β对表征参数的影响。由图2a可知，在凸缘壁厚b、砂轮转速n、推磨深度h、推磨速度v一定的条件下，随着推磨角β的增加，会降低金刚石砂轮推磨平面SiC陶瓷凸缘的块占比。表明随着推磨角β的增加，去除过程中推挤作用越来越弱，磨削作用越来越强。推磨砂轮对凸缘的作用力为F，可以分解为垂直于凸缘壁的推挤力Fv和平行于凸缘壁面的Fh(见图3)，其方程式为Fv=FcosβFh=Fsin{β(1)式中，F为推磨砂轮因进给运动产生的对凸缘的作用力;Fv为力F在垂直于凸缘方向的分量，即推挤力;Fh为力F在平行于凸缘方向的分量;β为推磨角。(a)块占比(b)轴向推磨力图2推磨角β与表征参数的关系曲线图3凸缘受力分解推磨砂轮对凸缘壁的推挤作用主要由垂直于凸缘壁的推挤力Fv产生。由式(1)可知，当力F大小一定时，随着β的增大，Fv迅速减小，因而推挤作用2017年第51卷No．823
【作者单位】： 装甲兵工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51475474)
【分类号】：TQ174.6

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本文编号：2533805