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题名Macor陶瓷超声振动双刻划仿真与试验研究
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作者
张斯程
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机构
长春汽车职业技术大学交通工程学院
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第6期1204-1212,共9页
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基金
吉林省教育厅科技项目(JJKH20230811KJ)。
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文摘
为解决Macor陶瓷磨削加工时,崩边、裂纹等缺陷对工件表面质量产生严重影响的问题,采用超声双刻划工艺,对该材料的加工机理进行了研究,以期为脆硬材料加工提供新的理论依据。首先,构建了金刚石磨粒双刻划Macor陶瓷的有限元仿真模型,针对材料特性开展了属性分析与设置,以提高仿真精度;然后,设计了超声振动双划痕试验,采用不同刻划间距和超声振幅进行了综合对比测试,为全面分析Macor材料去除机制和各因素影响规律提供了验证条件;最后,通过仿真和实验对比,从微观角度研究了工件表面形貌和刻划力的变化,进而探讨了磨粒间相互作用对材料去除效果的影响。研究结果表明:第一次刻划时,划痕的深度较大,并在划痕边缘形成了较多的崩边现象;第二次刻划时,普通划痕和超声划痕的深度分别为14.3μm和10.5μm,后者更接近于理论值,表明超声振动有助于减轻划痕边缘的损伤程度;同时,随着划痕间距的增大,磨粒间的作用力逐渐减弱,当划痕间距达到90μm时,普通刻划方式下磨粒的相互作用可忽略不计。仿真与试验结果基本一致,可以验证脆硬材料的切削机理,并为其在磨削等加工中设计工艺参数提供理论参考。
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关键词
Macor陶瓷
超声振动
双划痕试验
有限元仿真
刻划力
工件表面质量
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Keywords
Macor ceramic
ultrasonic vibration
double scratch test
finite element simulation
scratching force
surface quality of workpiece
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TG580.6
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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