基于超聲振動(dòng)的硬脆性材料磨削加工入孔崩邊研究*

譚麗娜，白 冰

(長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程分院，吉林 長(zhǎng)春 130000)

0 引 言

陶瓷材料因?yàn)榈兔芏取⒏哂捕取⒛湍ツ透g等特性，具有廣泛的應(yīng)用前景[1-2]。由于陶瓷材料本身的硬脆性,導(dǎo)致加工過(guò)程中極易出現(xiàn)裂紋和崩邊等情況，對(duì)加工成本、使用性能和有效壽命等方面造成了較大影響，制約了陶瓷材料的廣泛應(yīng)用[3-4]。

超聲振動(dòng)輔助磨削工藝是將超聲振動(dòng)和砂輪的磨削運(yùn)動(dòng)結(jié)合，在砂輪磨粒對(duì)工件加工區(qū)域劃擦去除的同時(shí)，引入了超聲高頻振動(dòng)對(duì)加工表面進(jìn)行沖擊和空化，改變了材料的去除機(jī)理，提高了硬脆材料的加工效率，降低了加工中砂輪上金剛石磨粒對(duì)工件表面的有效作用力，同時(shí)還可以降低加工區(qū)域溫度并且及時(shí)排出切屑，減少了加工后表面二次損傷的發(fā)生[5-6]。

對(duì)于超聲振動(dòng)輔助磨削加工的去除機(jī)理，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究[7]。陶瓷材料鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的邊緣破損主要分為入孔崩邊、內(nèi)部破損和出孔崩邊[8]。秦娜[9]建立了恒速進(jìn)給的切削力模型，分析了孔加工過(guò)程中切削力和工藝參數(shù)之間的聯(lián)系，進(jìn)行了不同砂輪形狀的鉆孔實(shí)驗(yàn)，分析了加工參數(shù)對(duì)出孔崩邊的影響；王秀奇[10]使用有限元仿真軟件，研究了陶瓷出孔形成過(guò)程中的應(yīng)力分布情況，提出了施加反向預(yù)應(yīng)力或者添加墊板以降低出孔邊緣的破損的方法；EGASHIRA K等[11]進(jìn)行了硬脆材料的超聲振動(dòng)微小孔加工，得出了孔邊緣破損主要是因?yàn)榧庸r(shí)應(yīng)力不均勻分布和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一。……