切向超聲輔助氧化鋯陶瓷鏡面磨削試驗研究*

喬家平，汪 強，武韓強，曾 江，吳勇波

（1. 哈爾濱工業大學，哈爾濱 150000；2. 南方科技大學，深圳 518055）

隨著航空航天產業的不斷發展，作為先進材料的精細陶瓷，近十幾年來得到了廣泛的關注[1]。其中，氧化鋯陶瓷具有耐高溫、抗腐蝕性和耐磨性優良等特性，成為推動航空航天產業發展的關鍵材料之一。但氧化鋯陶瓷由于同時具有高脆性、低斷裂韌性等特點，加工難度大，容易引起工件表面組織損傷，很難實現高精度、高效率、高表面質量的加工，從而限制了其應用范圍的進一步擴展。為了滿足近年來精細陶瓷等脆性材料制品日益增長的需求，在現有陶瓷加工方法的基礎上，進一步研究開發高精度、高效率和具有高表面完整性的精密加工方法顯得尤為重要[2–4]。

目前在氧化鋯陶瓷構件的精密加工方面已有多種方法可供選擇，如金剛石砂輪磨削、磨料水射流加工、電火花加工、激光加工、超聲輔助加工等[5]。鄭建新等[6]從陶瓷磨削加工過程，有效材料去除率，臨界磨削深度與材料性質以及材料的破壞形式等角度分析了陶瓷材料延性域磨削加工的可行性。馮衍霞[7]和李增強[8]等研究了陶瓷材料的磨料水射流切割和微銑削加工。陳明君等[9]采用ELID 磨削技術對陶瓷材料進行磨削加工，實現了鏡面磨削，工件的表面粗糙度達到了納米級，但要實現陶瓷材料的延性域磨削，高剛度高分辨率的磨床仍然不可或缺。李洪峰等[10]對工程陶瓷的電火花加工技術原理和特點進行了分析和闡述，并且對相應的復合加工技術進行了研究。……