杯形砂轮旋转超声磨削SiCp/Al复合材料表面微观形貌预测与试验研究

作     者：邱俊宇 秦慧斌 冯毅 贺牧 

作者机构：中北大学机械工程学院 太原科技大学车辆与交通工程学院 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：山西省研究生教育创新项目(2023SJ196) 山西省专利推广实施资助项目(20210519) 

主　　题：旋转超声磨削 SiCp/Al复合材料 仿真 表面形貌 表面粗糙度 

摘      要：SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能，在高科技制造领域得到了广泛应用，但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面，但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂，凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌和粗糙度。为此，本文基于数值模拟方法，以杯形砂轮磨粒随机分布为原则，在MATLAB中建立了数值仿真模型，推导了旋转超声磨削磨粒的运动方程，预测了磨削试件的表面微观形貌与粗糙度。最后以SiCp/Al复合材料为磨削对象，对比仿真与试验结果，验证了仿真模型的有效性。该方法可为杯形砂轮旋转超声磨削最优化参数的选择提供参考，并实现高质量、高效率和低成本的磨削。