三维超声振动辅助铣磨氧化锆陶瓷的试验研究

摘要

分析了三维超声振动辅助铣磨（Ultrasonic Vibration Assisted Grinding, UAG）中单颗磨粒的运动学，采用自主搭建的三维超声振动辅助铣磨加工系统，对氧化锆陶瓷进行超声振动辅助铣磨加工试验.在不同超声辅助条件下，对比铣磨氧化锆陶瓷的法向铣磨力、表面粗糙度和工件表面形貌，研究不同加工参数对三维UAG加工过程的影响规律以及三维超声对铣磨过程的影响.研究结果表明，铣磨氧化锆陶瓷时，法向铣磨力随超声辅助加工维度的增加而减小，三维UAG加工可有效降低其铣磨负荷，且加工参数对法向铣磨力降低幅度的影响最小；法向铣磨力降低幅度随进给速度与切削深度的增大而减小，随主轴转速的增大而增大.氧化锆陶瓷工件的表面粗糙度随超声辅助加工维度的增加而降低，表面形貌逐渐呈现更多的塑性划痕，加工参数对三维UAG加工表面粗糙度的影响最小.由此可见，三维UAG加工中，单颗磨粒切削轨迹长度的增大有利于其切削厚度减小，从而降低铣磨力并改善加工表面质量.

关键词

超声振动辅助铣磨 / 氧化锆陶瓷 / 铣磨力 / 表面粗糙度

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51905182）