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《特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集(摘要)》2017年
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高体积分数SiCp/Al材料轴类零件的ELID精密磨削加工工艺技术研究

张孝辉  杨晶  张加波  张斌  刘博  李光  
【摘要】:为了探究SiCp/A1复合材料轴类零件精密加工的新途径,采用ELID精密超精密磨削加工技术,对其进行精密加工试验。试验过程中,针对各主要影响因素,本论文采用单因素法,控制其它变量不变,控制单一因素变化来研究其对零件表面质量的影响,试验分别探究砂轮转速、进给量、进给速度对高体积分数SiCp/A1材料轴类零件加工后表面粗糙度和圆柱度的影响规律。首先,当砂轮转速过低时,磨粒对表面划擦痕迹长,导致表面粗糙度低,砂轮对工件表面摩擦力大,工件偏心造成圆柱度降低;当砂轮转速过高时,磨削温度增高,机床振动增大,导致表面粗糙度值和圆柱度值增大;当砂轮转速适中时,磨削力和磨削温度减小,机床振动减小,从而保证表面粗糙度值和圆柱度值最小。其次,当进给量减小时,磨削力变小,磨削力与砂轮径向力合力减小,从而表面粗糙度值和圆柱度值变小;当进给量增大时,磨削力大,工件偏心大,故表面粗糙度值和圆柱度值都增大。另外,表面粗糙度和圆柱度随进给速度的增大而呈上升趋势,这是由于:一方面,当提高进给速度时,会使单颗磨粒未变形切削厚度加大,单颗磨粒的磨削力增大,总磨削力增大,根据压痕断裂力学理论,将导致SiC颗粒脆性断裂产生破碎去除,工件表面磨削质量变差,从而导致表面粗糙度和圆柱度增大;另一方面,增大进给速度使得磨粒的磨削力增大,磨削时在工件表面留下的划痕增大而且磨粒留下的轨迹密度降低,从而工件表面粗糙度和圆柱度增大试验结果表明:(1)在ELID磨削过程中,改变砂轮转速、进给量、磨削深度和进给速度等因素,可以对加工后轴的表面粗糙度和圆柱度产生明显影响。(2)采用ELID精密磨削技术对高体积分数铝基碳化硅材料轴类零件进行加工时,铸铁基砂轮可以始终保持最佳磨削状态,能够实现对铝基碳化硅材料轴类零件进行有效微切削。(3)砂轮转速、进给量、磨削深度和进给速度是影响表面加工质量的主要因素。当砂轮转速在1500r/min、磨削深度为3μm和进给量为0.25μm时,磨削效果最佳,可以有效的提高加工效率,改善工件表面加工质量,得表面粗糙度Ra为0.163μm、圆柱度为0.85μm的已加工表面。
【作者单位】:北京卫星制造厂
【分类号】:TB333;TG580.6

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