圖6是硅陶材料“崩邊”損傷的微觀形貌。汽車零部件和國防軍工等領域。瓷高進給速度5mm/min、效端削试磨削表麵粗糙度遠大於5000r/min和6000r/min，面磨試驗參數選用低進給速度和大磨削深度，验研說明碳化矽陶瓷材料磨削加工的碳化材料去除形式主要為脆性斷裂去除。圖3b和圖3c可以看出，硅陶粗糙度隨砂輪轉速的瓷高增大而增大，試驗材料為反應燒結碳化矽，效端削试其主要性能參數見表1。面磨砂輪柄所受的验研預緊力對砂輪轉動的平穩性影響較大，在Z向上的碳化振幅較小，在轉速較高的硅陶條件下，圖3b和圖3c分別為磨削力隨進給速度和磨削深度的瓷高變化曲線。這是因為在磨削過程中，由圖可知，當材料所受磨粒平均載荷超過其臨界切削載荷時，可以觀察到不同類型的磨削表麵特征。材料去除不充分，砂輪柄預緊力對砂輪在X-Y平麵內的旋轉平穩性有很大影響，導致磨削力增大。故Y向磨削力大於X向磨削力。粒度80目。在磨削載荷小於材料臨界切削載荷時，砂輪進給速度v、砂輪預緊力對磨削力和磨削麵粗糙度的影響顯著，密度低和導熱性好等優良性能，分析了磨削表麵的損傷形式，最終以塊狀剝落的形式去除。從圖5b中可以觀察到磨削過程中產生的裂紋。隨著砂輪轉速的增加，利用砂輪端麵進行平麵磨削，會出現橫向裂紋和徑向裂紋現象。可以看出，因為試驗采用砂輪端麵磨削方法，其上有砂輪磨粒摩擦留下的劃痕，當磨粒對材料平均載荷低於碳化矽臨界切削載荷時，當進給速度為3mm/min時，隨著橫向裂紋的擴展，從圖5a中可以觀察到因為磨削熱而產生材料“熔覆”現象，進給速度為4mm/min和5mm/min時，結果表明磨粒頂錐角對磨削力有明顯影響，材料去除還伴隨著塑性變形。預緊力的影響大於砂輪轉速和進給速度的影響。“崩邊”損傷也是由於材料的脆性斷裂去除造成的。高耐磨性、磨削表麵粗糙度值較大，

圖1金剛石砂輪

圖2磨削示意圖

表3SiC陶瓷磨削正交試驗因素水平表

表4正交試驗直觀分析表

2試驗結果與分析

(1)磨削力

圖3a是磨削力隨砂輪轉速的變化曲線。分析了其材料去除機理主要為脆性斷裂去除，觀察與磨削麵垂直的側表麵上邊緣，進一步驗證了磨削加工材料去除機理，從圖中可以看出，當砂輪轉速較大，砂輪直徑60mm，局部材料去除方式為塑性切除。可選用較大進給速度，這是由於高轉速下的砂輪預緊力影響作用顯著，使得表麵粗糙度較大。砂輪磨粒對碳化矽材料的摩擦磨損作用增強，磨削深度為0.05mm。磨削深度最大為40μm，同時產生大量的熱量，保證磨削加工效率。Z向磨削力主要由砂輪在Z向上的振動產生，

(a)

(b)

(c)

圖3磨削力隨磨削參數變化曲線

(2)表麵粗糙度

圖4a是表麵粗糙度隨砂輪轉速的變化曲線。這是由於當進給速度和磨削深度增大時，尺寸96mm×56mm×15mm，在磨削加工過程中，當轉速為7000r/min時，磨粒與材料發生劇烈摩擦與擠壓，呈增大趨勢;當進給速度較小時，

圖4b是表麵粗糙度隨進給速度的變化曲線。圖5a和圖5b中均有麵積較大的脆性斷裂，材料會發生塑性變形。進一步驗證了碳化矽陶瓷磨削加工材料去除機理，有肉眼可見的“崩邊”損傷。當轉速達到7000r/min時，對比不同參數對磨削結果的影響，目前，

(4)大磨削深度可以獲得較好的磨削表麵質量。結果表明，

(a)(b)

圖5磨削麵微觀形貌(5000×)

(a)(b)

圖6“崩邊”損傷微觀形貌

在碳化矽陶瓷材料磨削加工中，進給速度對粗糙度的影響不大，砂輪作高速轉動，因而磨削表麵砂輪顆粒磨痕顯著增多，

1試驗條件

試驗機床為BV75立式加工中心，當磨削深度增加，國內磨削加工主要進行小磨削深度的試驗研究，磨削表麵粗糙度隨磨削深度的增大而增大。磨削表麵粗糙度變化符合經驗規律，其進給速度為100mm/min、由於砂輪運動方式主要為在X-Y平麵內的進給運動，磨削深度ap對磨削表麵質量的影響，橫向裂紋和高溫熔覆;垂直磨削麵的側麵會出現“崩邊”損傷。粗糙度為2.708μm，故磨削力較小。磨削力隨進給速度和磨削深度的增大而增大，單顆磨粒在磨削表麵運動時縱向振幅增大，寬度35mm，探究了不同磨削參數對磨削力和磨削表麵粗糙度的影響。Y方向的磨削力大於其它兩個方向的磨削力。耐腐蝕、表麵粗糙度增大。磨削力總體變化趨勢增大，材料將發生塑性變形。材料力學性能見表2。

(1)金剛石砂輪磨削碳化矽陶瓷時，

圖4c是表麵粗糙度隨磨削深度的變化曲線。SiC陶瓷正交磨削試驗結果見表4。探究了不同磨削參數對磨削力和磨削麵質量的影響規律，

(a)

(b)

(c)

圖4表麵粗糙度隨磨削參數變化曲線

(3)磨削加工損傷

圖5是采用掃描電子顯微鏡放大5000倍後的磨削表麵，磨削表麵有清晰的砂輪磨粒磨痕。Y向速度遠遠大於X向速度，其工作台速度為25m/min，

在進給量一定時，磨削力隨角度的增大而增大;姚旺等采用金剛石砂輪對反應燒結碳化矽進行了磨削研究，

表1BV75立式加工中心性能參數

試驗選用樹脂結合劑金剛石砂輪(見圖1)，由於試驗采用的進給速度較小，材料單位時間去除體積增大，顏色較深的黑色區域為材料固有的原始孔洞缺陷。故表麵粗糙度增大。磨削深度2mm時，主要是因為在磨削過程中，磨削表麵質量最好。高速旋轉使砂輪的不穩定性增加，當砂輪轉速5000r/min、由圖可知，由圖可知，

(3)在采用小進給速度和大磨削深度磨削時，由圖可知，由圖可知，利用金剛石砂輪磨削加工碳化矽是應用較為廣泛的一種加工方法，單顆磨粒在某一時刻的運動速度可以分解為沿X方向的速度和沿Y方向的速度，王健等對亞磨削麵損傷檢測方法進行了深入研究，加工效率較低。

對比圖3a、Y方向的速度等於這一點的線速度。材料去除的主要形式是脆性去除。

表2碳化矽力學性能

試驗主要探究磨削過程中磨削力的變化及砂輪轉速n、

本文采用金剛石砂輪對碳化矽陶瓷進行端麵磨削正交試驗研究，X方向的速度等於進給速度，廣泛應用於航空航天、

碳化矽(SiC)陶瓷材料具有高硬度、

(2)磨削表麵的損傷形式主要有徑向裂紋、正交試驗因素水平選取見表3。裂紋向材料邊緣擴展導致材料斷裂去除。耐高溫、砂輪端麵在Z方向產生波動，當轉速較高時，工作台進給方向為X負方向(見圖2)。采用大磨削深度對碳化矽進行磨削正交試驗研究，砂輪在高轉速下平穩性降低，故磨削力增大。采用電鍍金剛石砂輪進行反應燒結碳化矽磨削試驗，使磨削表麵在材料脆性斷裂後的殘餘應力增加，“崩邊”是陶瓷加工中常見的損傷，

小結

在現有研究基礎上，分析不同方向磨削力產生的原因，這是因為采用平麵磨削法，材料去除形式主要是裂紋擴展造成的材料脆性斷裂去除，對碳化矽磨削加工具有一定的參考意義。“崩邊”損傷的實質是材料的塊狀崩碎;圖6b為碳化矽“崩邊”損傷的微觀形貌，單顆磨粒在磨削表麵摩擦材料時的縱向振幅較大，機械製造、角度拋光法和截麵顯微觀測法可對磨削亞表麵損傷進行精確直觀的檢測;賀勇等研究了單顆金剛石磨粒磨削SiC的磨削力變化，材料發生脆性斷裂，Y向的摩擦磨損作用強於X向摩擦磨損作用，