纤维增强复合材料的磨削及基于声发射信号砂轮磨损状态识别研究

摘要

纤维增强陶瓷基复合材料由于其良好的物理力学性能在现代工业、国防和航空航天等许多领域有着广泛的应用。由于纤维增强陶瓷基复合材料属于难加工材料，使得其加工特别是成形加工非常困难。在加工中很容易产生基体破碎、分层、纤维拔出、纤维基体脱粘等缺陷，如何提高其加工质量是目前研究的重点和难点。
　　 本文通过磨削实验研究纤维增强陶瓷基复合材料的磨削机理，表面成型和表面损伤，发现纤维增强复合材料磨削过程中磨削机理、表面形貌的不同取决于磨削方向与纤维方向之间的关系。研究了磨削过程中不同磨削参数对磨削力的影响，不同磨削方向对磨削力的影响。通过声发射在线监测系统检测磨削过程中的声发射信号，分析声发射信号特征参数与磨削加工参数之间的关系，利用小波分析方法结合支持向量机技术能很好的对砂轮的不同磨损时期的状态进行监测。本研究成果对纤维增强陶瓷基复合材料的磨削技术和磨削过程中的砂轮磨损状态的检测技术有很好的指导作用。