氮化硅陶瓷滾子外圓超精加工工藝研究.pdf

1、氮化硅陶瓷滾子軸承具有質(zhì)量輕、耐高溫、抗腐蝕、抗磁、絕緣等優(yōu)良特性，適用于多種極限工況及航空航天、高速精密機(jī)床等領(lǐng)域。氮化硅陶瓷滾子是陶瓷滾子軸承的關(guān)鍵件，但目前氮化硅陶瓷滾子的加工工藝尚不成熟，特別是超精加工效率還較低，因此，研究新的超精加工技術(shù)方法就顯得很有必要。為此，本文提出了超聲輔助超精加工的技術(shù)方法，該方法是將超聲波振動(dòng)與普通超精加工工藝進(jìn)行復(fù)合加工，從而衍生出的一種新的加工方法，不僅可以提高氮化硅陶瓷滾子的加工效率，同時(shí)可以

2、獲得高質(zhì)量的工件表面。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1研究了超聲輔助超精加工氮化硅陶瓷材料去除機(jī)理。以壓痕斷裂力學(xué)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合超聲輔助超精加工技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)超聲加工過(guò)程中單顆磨粒的臨界切削深度、磨削力進(jìn)行了理論分析，并對(duì)超聲空化作用和超聲裂紋屏蔽效應(yīng)去除機(jī)理進(jìn)行了研究；基于壓痕斷裂理論，建立了普通超精加工與超聲輔助超精加工材料去除的數(shù)學(xué)模型。
　　2研制了超聲輔助超精試驗(yàn)機(jī)。對(duì)油石超聲振動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，將超聲振動(dòng)加

3、工結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)的一體式，設(shè)計(jì)為彈性連接結(jié)構(gòu)，消除了磨削工具頭對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)性能的影響。
　　3進(jìn)行了超聲輔助超精加工工藝研究。通過(guò)一系列的超精加工工藝試驗(yàn)，研究了各主要工藝參數(shù)對(duì)材料去除率和表面粗糙度的影響規(guī)律；通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析，得到了本試驗(yàn)最佳工藝參數(shù)組合為：導(dǎo)輥轉(zhuǎn)速150r/min，工具頭振蕩頻率25Hz，磨削壓力0.3MP，超聲振幅為本試驗(yàn)中超聲電源150mA時(shí)所對(duì)應(yīng)的油石振幅，油石粒度W5，超精時(shí)間30min。