单颗磨粒切厚均匀化实现脆性材料延性域磨削技术.pdf

第4卷第5期
南京航空航天大学学报
2012年10月
Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics
Oct.2012
単颗黁粒切厚均匀化实现脆性材料延性域黁削技术
傅玉灿张贝徐鸿钧苏宏华
(南京航空航天大学机电学院,南京210016)
摘要:脆性材料磨削加エ中容易出现表西亚表面损伤等质量问题,而且加エ效率较低,这已经成为性材料产品
大规模高品化生产的瓶。本文提出了一种新的工艺构想,即用磨粒有序排布的砂轮及其精细的修整工艺实
现单颗靡粒切厚均匀化,使得每颗磨粒都处于脆性材料的廷姓加工状态,从而实现脆性材料的延性磨削。基于
此构想,制作了磨粒有序静布的单层焊超硬磨料砂轮,并进行了一系列的修整和磨劇试验,最后实现了氧化锆
陶瓷的廷性城磨削。实验证明该工艺方法可行,有效且可操作
关鍵词:璇性材籵;延性城磨創;单层鲆焊砂垫;単颗磨粒切厚
中图分类号:TG74
文献标识码;A文章编号:1005-2615(2012)05-3754-08
Ductile Regime Grinding of Brittle Material with Unifying
Undeformed Chip Thickness of Grain Cutting Edge
Fu Yucan, Zhang Bei, Xu Iiongjuen, Su Honghua
(College nf Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of
aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016, China)
Abstract: In grinding of brittle materials, it is easy to produce quality problem such as surfacc/subsur
face damage during machining and the machining efficiency is low. This can be a bottleneck of th
e cor-
mercial mass production of brittle materials. The paper proposes a new process principle, which uses the
grinding tool with orderly distributed grains and precision dressing to unify the undeformed chip thick
ness. From this method, every grain can be made suitable for ductile cutting, then the ductile grinding
can be realized. Accordingly, the paper produces monolayer brazed super abrasive grinding tools, and
conducts a series of experiment including dressing and grinding. Finally, a ductile surface of Zirconia ce
ramic is achieved. The experiment proves that this process principle is liable, effective and operable.
Key words: brittle materials; ductile regime grinding; monolayer brazed grinding wheel; undeformed
chip thickness of grain cutting edge
脆性材料具有很多优良特性,如低密度、高硬入多种表面亚表面损伤,造成了脆性材料零件在加
度、高强度以及耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀等,广工后出现的强度等力学性能以及其他光学、电磁学
泛应用于航空、汽车、光学和半导体工业领域日
等性能的下降,也造成了脆性材料零件的使用性能
脆性材料主要有氧化物、碳化物、氮化物、硼化和使用寿命的降低,这样就影响了脆性材料零件的
物等种类。化学键主要由共价键和离子键组成,韧可靠性。
性低脆性大,材料制备工艺一般比较复杂,难以避
为了提高脆性材料零件的加工质量,人们不得
免材料内部生成的缺陷,并且在加工过程中也会引不采用更加耗时的研工艺,这使得脆性材料的加
基金项目:国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)(2009CB724403)资助项目
修订日期:2012-08-08
通讯作者:傅玉灿,男,救授,博士生导师,E-mail:yucanfu@nuaa.edu.cn