石英玻璃的单颗磨粒划擦应力场解析模型及损伤可控磨削机理研究

摘要：

构建了单颗磨粒划擦各向同性硬脆材料的弹性应力场解析模型,并以此为基础提出单颗磨粒划擦各向同性硬脆材料表面的裂纹失稳扩展临界函数,临界函数包含原始表面应变速率、磨削液等因素对裂纹扩展造成的影响.将石英玻璃作为研究对象,深入分析了表面微裂纹损伤的可控磨削机理.在进行石英玻璃的磨削试验中,材料的磨削机理随单颗磨粒磨削深度的增加而变化,依次是塑性域去除、低载半脆性域去除、全脆性域去除和高载半脆性域去除.在1 mm/min的工件进给速度下,可以对石英玻璃进行塑性域磨削,从而获得无裂纹损伤的光滑磨削表面,然而其磨削效率较低,在实际生产中不能发挥理想的作用.对石英玻璃开展全脆性域磨削时,材料去除率较高、加工表面表面质量好、微裂纹损伤深度较小,砂轮自锐性良好,是一种优良的精密磨削工艺.

关键词：石英玻璃、各向同性硬脆材料、应力场解析模型、脆塑转变、精密磨削

所属期刊栏目：54

分类号：TG580(金属切削加工及机床)

资助基金：国家重点研发计划“智能机器人”专项2017YFB1301903;中科院光学系统先进制造技术重点实验室开放基金Y6SY1FJ160-001;中央高校基本科研业务费专项18CX02156A

在线出版日期：2018-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：191-204