规则图案影响的氮化硅陶瓷激光辅助磨削机理与质量分析

作     者：郑迪昊 钱炜 吴重军 郭维诚 ZHENG Dihao;QIAN Wei;WU Chongjun;GUO Weicheng

作者机构：上海理工大学机械工程学院上海200093 东华大学机械工程学院上海201600 

基　　金：上海市科技青年英才扬帆计划资助项目(19YF1401400) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第15期

页      码：152-165页

摘      要：针对氮化硅陶瓷加工效率低、质量难以稳定控制的难点问题,提出采用激光诱导微沟槽辅助磨削加工方法,开展陶瓷表面激光诱导规则图案的实验设计及磨削机理研究。根据激光辅助磨削加工方法,搭建激光辅助磨削加工实验系统,并设计了环形、棋盘形、圆弧形等3种规则图案表面微结构。通过对3种规则图案的微沟槽影响的磨削力学和几何学分析,再结合磨削工艺走刀设计,测量氮化硅陶瓷磨削力以及表面粗糙度。研究结果表明:激光诱导微沟槽辅助磨削可以显著降低工程陶瓷的磨削力以及表面粗糙度,从而有效提高工程陶瓷磨削加工效率与质量。经过激光诱导微织构的表面在40μm磨削深度下的磨削力与10μm磨削深度下未经过激光辅助的磨削力接近,且加工质量最大可提升6%左右。同时,通过磨削力和加工质量对比分析表明环形规则图案是最佳的激光诱导微沟槽轨迹。

主 题 词：氮化硅 激光诱导微沟槽 磨削机理 磨削力 粗糙度 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2022.15.152

馆 藏 号：203114514...