ELID砂轮氧化膜等效弹性模量的预测

作     者：叶俊宏 李屹 杨绿 纪斌 王柱 YE Junhong;LI Yi;YANG Lv;JI Bin;WANG Zhu

作者机构：贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂卷包车间河南南阳473000 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2025年第53卷第1期

页      面：202-208页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：贵州省科技重大专项(黔科合重大专项字3016号) 

主　　题：ELID砂轮氧化膜 等效弹性模量 理论数学模型 有限元仿真 

摘      要：在线电解修整磨削技术(ELID)被广泛应用于陶瓷等硬脆材料加工,其砂轮在线电解形成的氧化膜对砂轮与工件之间的接触、滑擦和耕犁过程影响显著。为了预测ELID砂轮氧化膜的等效弹性模量,提出一种大弹性模量夹杂物等效弹性模量数学模型。采用ABAQUS有限元仿真对所提出的预测模型与T-S方法进行对比,并应用纳米压痕表征方法验证了所提模型的有效性。结果表明:该理论模型可以较为准确地预测ELID砂轮氧化膜在厚度超过一定值的等效弹性模量,与实验检测的误差在5%以内;ELID砂轮氧化膜的等效弹性模量随着氧化膜厚度的增加而减少,当厚度超过一定值时,等效弹性模量增长缓慢,这是由于随着氧化膜的厚度增加,参与磨削的表层对整个氧化膜的影响变小,等效弹性模量趋于定值;根据理论数学模型,当颗粒增强复合材料夹杂物的弹性模量远大于基体的弹性模量时,在相同体积分数下,颗粒增强复合物的等效弹性模量与复合材料基体的弹性模量成正比。