磨粒有序排布钎焊金刚石砂轮超声辅助磨削SiC陶瓷试验研究

摘要

超声辅助磨削结合了传统磨削和超声加工的优势，具有降低磨削力、提高砂轮寿命和加工表面质量的特点，适合于工程陶瓷类硬脆材料的加工。钎焊金刚石砂轮由于实现了磨粒与基体的冶金结合，因而具有很高的把持力和较高的磨粒出露高度，使得其磨削性能有异于传统砂轮。本文在此基础上开展了磨粒有序排布钎焊金刚石砂轮超声辅助磨削SiC陶瓷的试验，并进行了相关研究。完成的主要工作包括：
　　（1）开展了超声辅助磨削SiC陶瓷的磨削力试验，分析了超声振动和磨削参数对磨削力的影响以及超声对磨削力比的影响，对比了钎焊砂轮与烧结砂轮的磨削力和磨削力比，阐释了磨粒有序排布钎焊金刚石砂轮超声辅助磨削SiC陶瓷的磨削力特性。
　　（2）开展了超声辅助磨削SiC陶瓷的磨削表面完整性试验，分析了超声振动和磨削参数对磨削表面粗糙度和表面形貌的影响，对比了钎焊砂轮与烧结砂轮超声辅助磨削下获得表面粗糙度和表面形貌，阐释了磨粒有序排布钎焊金刚石砂轮超声辅助磨削SiC陶瓷时的加工表面特性。通过表面损伤和磨削比能研究了单颗磨粒最大切厚对材料去除机理的影响，并对单颗磨粒最大切厚对钎焊砂轮超声辅助磨削SiC陶瓷的亚表面损伤的影响进行了分析。
　　（3）通过烧结金刚石砂轮在超声辅助磨削和普通磨削下砂轮磨损形式的区别分析了超声对烧结砂轮磨损的影响；研究了钎焊金刚石砂轮超声辅助磨削SiC陶瓷时的磨粒磨损形式，并通过与烧结金刚石砂轮的对比阐释了钎焊砂轮的磨损特性。

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注释表

第一章 绪论

1.1 陶瓷材料磨削加工技术研究现状

1.2 陶瓷材料的超声辅助磨削技术研究现状

1.3 本课题拟开展的主要工作

第二章 超声辅助磨削SiC陶瓷的磨削力

2.1 试验条件与方法

2.2 磨削力分析

2.3 磨削力比分析

2.4 本章小结

第三章 超声辅助磨削SiC陶瓷的表面完整性

3.1 表面完整性试验条件

3.2 表面粗糙度试验结果分析

3.3 表面形貌分析

3.4 表面损伤及材料去除机理分析

3.5 亚表面损伤分析

3.6 本章小结

第四章 超声辅助磨削SiC陶瓷的工具磨损

4.1 砂轮磨损试验条件

4.2 烧结金刚石砂轮的磨损特性

4.3 钎焊金刚石砂轮超声辅助磨削的磨损特性

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文