磨削力对HIPSN陶瓷磨削亚表面裂纹的影响

作     者：李颂华 隋阳宏 孙健 沙勇 Li Songhua;Sui Yanghong;Sun Jian;Sha Yong

作者机构：沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 沈阳建筑大学高档石材数控加工装备与技术国家地方联合工程实验室沈阳110168 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2020年第3期

页      面：1-6页

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）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975388) 辽宁省自然科学基金计划项目(2019-MS-266) 辽宁省自然基金项目(2019-ZD-0666) 沈阳市“双百工程”计划项目(Z18-5-023) 

主　　题：HIPSN陶瓷 磨削力 亚表面裂纹 表面形貌 

摘      要：采用金刚石砂轮是磨削热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷最常用的加工方法,但是被磨零件亚表面常常伴随裂纹、崩碎等加工损伤,因此研究裂纹扩展一直是工程陶瓷的热点问题。对磨削加工后的HIPSN陶瓷亚表面裂纹进行探究,分析其在磨削加工过程中产生裂纹的原因以及去除机理,研究结果表明在磨削过程中对裂纹进行适当的控制,可以提高陶瓷零件的可靠性。设置单因素实验,对不同磨削参数下HIPSN陶瓷的磨削力进行测量,通过扫描电镜(SEM)对亚表面裂纹和表面形貌进行观察,分析磨削力对亚表面裂纹的影响。实验结果表明:磨削力随着砂轮线速度的增大而减小,随着工件进给速度和磨削深度的增大而增大;当磨削力变大时,陶瓷亚表面裂纹扩展程度增加,表面形貌变差。在粗磨加工HIPSN陶瓷时,可以通过减小工件进给速度和磨削深度,提高砂轮线速度的方法来降低裂纹的扩展程度,能够有效降低后续工艺的加工时间和难度,提高表面质量。