二维超声振动辅助磨削的磨削力建模

摘要

在研究二维超声振动下单颗磨粒的运动特性基础上，根据体积不变原理确定了平均切屑厚度.基于磨粒的几何形状以及材料的弹性回复率，推导出切屑变形力模型；根据摩擦力来源于磨粒与工件弹性接触和切屑流出，构建摩擦力模型；考虑到高频振动所产生的冲击作用对总磨削力的影响，建立冲击力模型.综合切屑变形力、摩擦力和冲击力模型，得出二维超声磨削的磨削力模型.通过氧化铝陶瓷二维超声磨削实验研究，确定了模型中的常数，并验证了磨削力模型的合理性.结果表明，法向力、切向力的实验值与理论值之间的平均误差分别为11.09%和8.07%，误差最大值不超出20%，所建模型具有预测作用.

关键词

磨削力 / 超声振动 / 运动学特性 / 磨削力模型 / 氧化铝陶瓷

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51975113,51905083）; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（N2123025）; 河北省自然科学基金青年基金资助项目（E2021501027）