超声磨削陶瓷表面刀痕系统振子的仿真及试验研究

针对平面陶瓷在普通机械磨削加工过程中产生的刀痕技术问题,提出了一种超声辅助磨削去除陶瓷表面刀痕的加工方法。通过COMSOL Multiphysics对超声振子进行了模态仿真,利用阻抗分析仪对超声振子性能进行了阻抗参数测试,利用激光测振仪测试了不同电参数条件下磨削工具头端面位置的振幅,以及同一横截面的振幅稳定性能;在不同加工功率条件下,对陶瓷的超声平面磨削进行了单因素试验研究,并分析了加工功率对陶瓷表面粗糙度的影响效果。研究结果表明:振子振型、振幅与仿真高度一致,阻抗、振幅等性能参数稳定;经超声磨削试验加工的陶瓷面粗糙度Sq、面偏差程度Ssk大幅降低,陶瓷表面光洁度显著提升;该方法可实现稳定、高精度的陶瓷平面磨削加工。