氮化硅陶瓷套圈窄深槽加工试验研究

作     者：李颂华 田凯 赵梓辰 左闯 王洪亮 郭昊 LI Songhua;TIAN Kai;ZHAO Zichen;ZUO Chuang;WANG Hongliang;GUO Hao

作者机构：沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 高档石材数控加工装备与技术国家地方联合工程实验室沈阳110168 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2025年第54卷第8期

页      面：156-166页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(联合基金)重点项目(U23A20631) 辽宁省产业技术创新重点攻关任务“揭榜挂帅”项目(辽工信投资171号) 

主　　题：薄片砂轮 氮化硅陶瓷 窄深槽 边缘破碎 表面粗糙度 

摘      要：目的 确定薄片砂轮磨削氮化硅陶瓷窄深槽时槽边缘破碎程度小和槽侧壁表面质量高的最优加工参数范围。方法 创新性地提出一种窄深槽加工质量的评价方法,以槽边缘平均崩口宽度Wd衡量边缘破碎程度,以表面粗糙度Ra评判窄深槽侧壁的表面质量。首先通过三因素四水平正交试验,确定砂轮线速度、砂轮进给速度和工件线速度对Wd值和表面粗糙度影响的主次顺序,随后通过单因素试验探究磨削参数对窄深槽磨削质量的影响机制与影响规律,选取氮化硅陶瓷窄深槽高侧壁表面质量、低边缘损伤的磨削工艺参数。结果磨削参数对Wd值和侧壁表面粗糙度的影响程度皆为:砂轮线速度砂轮进给速度工件线速度。Wd值和表面粗糙度随砂轮线速度的增加先减后增;随着砂轮进给速度的增加,两者均逐渐增大;而工件线速度的提升导致Wd值持续增大,表面粗糙度则呈现先减小后增大的趋势。结论 研究发现,为实现氮化硅陶瓷窄深槽高侧壁表面质量、低边缘损伤的磨削加工,可适当降低砂轮进给速度和工件线速度,提高砂轮线速度。推荐选取砂轮线速度为50 m/s、砂轮进给速度为3μm/min、工件线速度为0.15~0.45 m/s,可将Wd值控制在15μm以内,表面粗糙度控制在0.050μm以内,从而满足氮化硅陶瓷窄深槽高侧壁表面质量、低边缘损伤磨削加工要求。