陶瓷高速深磨磨削能的形成和分配機制研究

徐 慧 易 勇

(湖南信息職業技術學院機電工程系 長沙 410200)

工程陶瓷的高速深磨[1]是一種全新的技術，它具有高砂輪線速度、大切深、大工作臺進給速度等特點。陶瓷在磨削過程中存在較大的接觸弧長和最大未變形切屑厚度，通過對工程陶瓷材料進行高速深磨的磨削試驗后，測量了試驗中各工況下的磨削力信號，力圖通過磨削力和其它相關物理量的對應和綜合研究，來探尋陶瓷材料高速深磨的磨削機制。

試驗是針對兩種不同的工程陶瓷材料（氧化鋯PSZ和氧化鋁 Al2O3）在金剛石砂輪高速深磨條件下，分別進行磨削力的研究。通過改變砂輪線速度、切深、工作臺速度以及在相同的比磨除率條件下的切深和工作臺速度，來觀察磨削力（隨磨削條件）變化的情況，并對 PSZ、Al2O3兩種材料的試驗結果進行了對比。詳細分析了各磨削參數對比磨削能等的影響規律，同時還討論了不同的工程陶瓷材料表現出的不同的磨削性能。

試驗是在湖南大學國家高效磨削工程技術研究中心的超高速平面磨削試驗臺上進行的。試驗臺主要技術參數為：主軸功率40 kW，最高轉速20 000 r/min，采用SBS4500動平衡系統對砂輪進行實時動平衡，工作臺驅動電機功率5 kW。采用樹脂結合劑金剛石砂輪，砂輪參數見表 1。使用制動式修整器對其修整（采用80號碳化硅砂輪），修整至砂輪外圓跳動約為10 μm，然后用200號氧化鋁砂條對砂輪表面進行修銳。修銳在每一組磨削試驗前均要進行，并且使砂條被所修銳砂輪消耗的體積相當（砂條被去除體積約為4 000 mm3），以保持砂輪狀態的一致性。……