纤维陶瓷旋转超声辅助加工性能研究

李晓高; 宫涛; 刘勇; 沈国浪; 潘海鹏

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.05.015

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (05) : 1008 -1017. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.05.015

纤维陶瓷旋转超声辅助加工性能研究

李晓高, 宫涛, 刘勇, 沈国浪, 潘海鹏

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摘要

针对纤维陶瓷材料脆性大、难加工的问题，研究应用旋转超声辅助加工方法提高加工质量，并探讨了加工参数对刀具轴向钻削力的影响。研究推导了旋转超声辅助加工刀具磨粒运动特性。根据材料脆性断裂和塑性变形的刀具钻削力模型，实验测得在有旋转超声辅助和无旋转超声辅助两种条件下加工不同结构和不同成分的纤维陶瓷材料时轴向钻削力的大小，探究了不同条件下轴向钻削力随主轴转速和进给速度变化的规律。实验结果验证了旋转超声辅助加工方法可以大幅降低加工陶瓷纤维材料时的轴向钻削力，分析了进给速度、超声辅助方法、主轴转速和材料类型等因素对钻削力的影响。