小直径砂轮超声振动磨削SiC陶瓷的表面质量研究

用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好。由于超声振动时的磨粒划痕交叉会使磨粒产生空切削,因而降低了其磨削力,使磨削过程更加稳定。超声振动磨削的表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随工件进给速度和磨削深度的减小而降低。且砂轮线速度、工件进给速度较小时,超声振动磨削的效果更明显。

碳化硅陶瓷超声振动辅助精密磨削实验研究

为了深入研究超声振动辅助磨削碳化硅陶瓷的磨削表面质量规律,进行了无压烧结碳化硅陶瓷超声振动辅助磨削和普通磨削的对比实验,通过实验结果讨论了砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对磨削表面质量的影响.结果 表明,轴向超声振动辅助磨削的表面粗糙度随着砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随着工件进给速度和磨削深度的减小而降低.在砂轮线速度vs为1.88~15.07 m/s,工件进给速度fw为375~3 000 mm/min,磨削深度ap为5~35 μm,超声振幅A在0.5~4.6 μm范围内,轴向超声振动辅助磨削能够降低垂直于磨削方向的表面粗糙度2%~33%.在砂轮线速度vs=15.07 m/s,工件进给速度fw为1 000 mm/min,磨削深度ap为10 μm,超声振幅A为4.6μm时轴向超声振动辅助磨削能得到最低的表面粗糙度Ra为0.25 μm.砂轮线速度、工件进给速度较低时,轴向超声振动辅助磨削的效果更加明显.

聚焦超声振动磨料流抛光加工技术研究

鉴于聚焦超声换能器的使用特点,提出了一种新型磨料流抛光加工方法,即采用凹球壳聚焦超声振动的方式在抛光液中产生聚焦磨料流抛光光学材料。先对聚焦超声振动换能器的声压场进行了测量,证明了声压场具有显著的聚焦特性,其中声压的最大值出现在焦距90 mm处;然后设计实验,利用该装备对碳化硅试件进行了抛光。结果表明:这一方法可以对光学材料进行抛光处理,不仅可以降低表面粗糙度和提高表面质量,而且系统结构比传统的磨料水射流抛光系统更加简单,没有管路、喷嘴损耗等。