磨料水射流切削皮质骨断面形貌特征研究

摘要

为探索磨料水射流切削过程中对皮质骨材料的切削机理，提高切削断面质量，分别以石榴石、氯化钠为磨料对皮质骨进行切削，对比不同切削方向下断面粗糙度变化规律以及微观划痕特征.实验结果表明，断面粗糙度数值均呈现先减小后增大的特点，依据表面粗糙度数值将断面分为初始区、光滑区、粗糙区3部分.当使用磨料为氯化钠，切削方向垂直于骨单元时，断面粗糙度平均值分别是切削方向平行和横向于骨单元时断面粗糙度平均值的1.74倍和1.70倍.当使用磨料为石榴石，切削方向垂直于骨单元时，断面粗糙度平均值分别是切削方向平行和横向于骨单元时断面粗糙度平均值的1.41倍和1.55倍.切削过程中断面形成大量微米级划痕，对比氯化钠、石榴石2种磨料对断面划痕特征的影响，与石榴石相比，当使用磨料为氯化钠时，皮质骨切削断面划痕尺寸偏大，长度、宽度值跨度相近，划痕深度值跨度较大.

关键词

水射流 / 磨料 / 皮质骨 / 表面粗糙度 / 微观形貌

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51905499）; 中国博士后科学基金资助项目（2019M661067）; 中北大学第十八届研究生科技项目（20221810）