旋转超声磨削Si3N4陶瓷用金刚石磨具磨损行为研究

作者:魏士亮; 皮久; 张涛; 李文知
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热压烧结Si3N4陶瓷材料通常用于航空航天飞行器的关键耐高温部件。然而,由于硬度高、断裂韧性低,其加工效率和表面质量难以满足制造要求。为了提高热压烧结Si3N4陶瓷的旋转超声磨削质量,减少金刚石磨料磨损引起的加工误差,对磨料的磨损行为进行了研究。在热压烧结Si3N4陶瓷旋转超声磨削试验的基础上,分析了金刚石磨具的磨损形式。基于回归分析,建立了金刚石磨粒磨损的数学模型,揭示了加工参数、磨粒参数与金刚石磨粒磨损的映射关系。研究了磨损形式、磨料磨损和加工工艺对磨损的影响规律。结果表明,旋转超声磨削Si3N4陶瓷时,金刚石磨料的主要磨损形式是磨料磨损,磨损量占50%以上。主轴转速和磨料粒度对磨料磨损量的影响最大。磨损量小时,加工值增加。通过上述研究,可以为陶瓷的旋转磨削加工和提高加工精度提供指导。