超声辅助磨削硬脆材料芯棒直径预测模型

摘要：

超声辅助磨削是一种套料芯棒加工方法,而硬脆材料在超声辅助磨削加工过程中的去除模式主要为脆性断裂,这将导致加工出的芯棒直径与砂轮内径之间存在尺寸误差.针对上述问题,通过分析超声辅助磨削加工中砂轮表面金刚石磨粒的运动轨迹,运用压痕断裂力学理论建立了超声辅助磨削芯棒的直径预测模型.该模型考虑了脆性材料断裂时产生的侧位裂纹扩展对芯棒直径的影响.通过对K9光学玻璃材料进行超声辅助套料试验对模型进行了标定和验证,接着研究了进给速度和转速对芯棒直径误差的影响规律.通过对比研究发现,模型计算结果与试验结果吻合较好,误差小于5%,验证了模型的有效性.试验结果表明,采用适当的低转速和大进给速度可以有效降低超声辅助磨削芯棒直径的尺寸误差.本文所建模型可为超声辅助磨削套料芯棒的砂轮选择提供理论指导.

关键词：硬脆材料、超声辅助磨削、直径预测、芯棒尺寸误差

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分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项04专项课题2016ZX04002005;国家重点研发计划项目2016YFB1102205;国家商用飞机制造工工程技术研究中心创新基金COMAC-SFGS-2016-33239

在线出版日期：2017-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2106-2112