超声振动对单颗金刚石工具划擦RB-SiC的材料去除行为的影响

摘要

超声辅助磨削在硬脆材料加工领域的诸多优势已被广泛认可,针对超声辅助磨削的机理研究对于其工艺应用有重要的参考价值.在几种常见的手段中,超声划痕作为一种新颖的方法被用来研究超声辅助磨削中单颗磨粒的材料去除行为.本文通过在RB-SiC材料上进行单颗粒金刚石工具划擦实验,在不同超声振幅下测量了划擦的法向力和切向力.通过采集划痕的三维坐标数据,对划痕宽度、深度划痕和划痕截面积进行了统计计算.在观察划痕微观形貌和金刚石压头的磨损的基础上,研究超声振动对硬脆材料的去除行为的影响.实验发现,对比常规的划擦实验,加入超声作用后划擦力有显著下降;在显微镜下观察到超声振动辅助加工切入阶段的断续去除材料的现象;而压头的磨损量随振幅的增大,有增大的趋势.