氧化锆陶瓷超声辅助磨削材料去除机理试验研究

为研究超声振动作用对先进陶瓷磨削材料去除机理的影响，文章在超声振动方向垂直于磨削表面条件下，采用钎焊磨头对氧化锆陶瓷开展了超声辅助磨削（ultrasonic assisted grinding,UAG）试验。基于磨削表面微观形貌、磨削力和磨削比能分析，对变磨削深度条件下普通磨削（conventional grinding,CG）与超声辅助磨削的材料去除机理进行了对比。结果表明：当磨削深度低于10μm时，两种方法对应的表面材料去除机理均以塑性去除为主，且普通磨削表面伴有片层状破碎，而超声辅助磨削表面则存在尺寸细小的纹路状微破碎，同时磨削力与磨削比能也较低。当磨削深度超过10μm后，材料去除机理均转变为脆性断裂模式，且加工表面出现微裂纹，但相同条件下超声辅助磨削表面微裂纹尺寸较小。