放電熱與交變切削力耦合的金剛石磨粒修整研究

編號(hào)：FTJS09452

篇名：放電熱與交變切削力耦合的金剛石磨粒修整研究

作者：黃家駿 何銓鵬 謝晉 楊浩

關(guān)鍵詞： 金剛石磨粒 熱化學(xué)去除 放電加工 精密磨削

機(jī)構(gòu)： 華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院

摘要： 超硬金剛石是加工硬質(zhì)零部件的工具材料,但精密加工需控制其切削刃形貌。基于金剛石熱化學(xué)石墨化去除機(jī)理,提出放電熱與交變切削力耦合的金剛石磨粒修整修平方法,旨在磨削中確保離散分布的磨粒切削刃一致性。在修整中將砂輪與電極間的放電熱傳遞至磨粒切削界面后與摩擦熱融合,且利用交變切削力增強(qiáng)其表面熱化學(xué)石墨化去除。進(jìn)而,探究石墨化溫度和切削刃溫升率探究熱力間的作用機(jī)制,分析交變切削力對(duì)磨粒修平面積、修整效率和磨削質(zhì)量的影響等。結(jié)果表明,鐵原子相對(duì)銅原子更容易擴(kuò)散到金剛石原子結(jié)構(gòu)中,將石墨化溫度從850℃下降到750℃。在鐵原子催化下,交變力與放電熱耦合可增加切削刃溫升率,提高金剛石修整效率約20倍,使磨粒修平面積增大約3倍。最后,采用#46粗金剛石砂輪對(duì)硬質(zhì)模具鋼進(jìn)行干磨削,可減少應(yīng)力集中和避免熱損傷,Ra達(dá)到290 nm,實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效的精密加工。