第1页共29页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共29页作者：重庆大学张毅郭钢徐宗俊摘要：对铁氧体磁性材料的加工工艺进行了研究，根据大量的试验结果，分析了振动夹具磨削铁氧体零件时影响表面粗糙度的主要因素。采用合理的砂轮材料和粒度、切削用量、振动频率和振幅等，可获得最佳的表面粗糙度值。由于硬脆材料具有很高的硬度、强度及良好的耐热性、低的导热性和热膨胀性，其应用范围越来越广。世界很多国家非常重视其开发和研究。硬脆材料加工方法的研究是关系到它应用前景的重要课题之一。目前，硬脆材料的加工，基本上都是应用金刚石砂轮在高精度的平面磨床上磨削加工，其生产效率、表面质量等存在一些问题，需要进一步研究新的加工方法。因此，我们提出在精密磨床上安装振动工作台，通过带动工件振动磨削。振动磨削时，在一个周期内，磨粒随时改变切削方向，并多方面地参加切削，形成一种“多刃磨削”过程，使工件表面切痕彼此交织，形成低的表面粗糙度值，而且磨粒由于砂轮或工件附加了振动，实际形成一种脉冲切削，磨粒更易破碎，不断形成新的磨刃，在砂轮工作表面上，有效磨粒和磨粒的有效磨刃数也都显著增加，提高了磨具的切削能力，也提高了磨削质量和效率。1试验装置、条件及方法铁氧体材料振动磨削是在精密平面磨床上进行的，采用工作台振动方法磨削。工件通过专用夹具固定在工作台上，振动工作台安装在平面磨床电磁吸盘工作台上，可随其纵向移动，振动工作台由振动弹簧钢片支撑，在电磁激振器作用下，带动工件横向振动实现振动磨削。具体试验装置如图1所示。图1振动磨削试验装置简图1.1试验条件试验用精密磨床为M170，最小进给量为：0.01mm/次：试验用材料为压热烧结Mn-Zn铁氧体，尺寸为：20×20×20及Ø18×2数件两种，表面已粗磨，用工作台上的小型专用夹具定位和夹紧：第2页共29页第1页共29页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共29页试验用砂轮为40号白刚玉砂轮，采用钢基座金刚石笔修整，砂轮径向跳动量控制在0.01mm之内：检测表面粗糙度仪器为英国产Tayor-Hossor轮廓仪(测量精度比真实值小一级)。1.2实验方法每磨一个试件样品前，用金刚石笔修整砂轮，修正导程为0.05mm/r，修正深度为0.01mm，修正次数为2次：工件横向进给量为0.2mm/min：磨削深度为0.02mm/次：纵向工作台速度为13.0mm/min：在每一个固定激振频率和工作台振幅下，向下进给5次，光磨2次：磨削液为NaNO3水溶液：砂轮转速为1500r/min。2实验结果我们先后对数个零件在上述实验条件下进行了磨削，其磨削零件表面经过清洗和干燥，先后在高倍显微镜下观察，然后，用粗糙度轮廓仪检测其表面粗糙度。根据已掌握的资料，在低频振动(20Hz左右)和小振幅值(全峰值为：1mm左右)下，就可达到很好的振动磨削效果，因此，在实验中使振动磨削受迫频率范围小于40Hz，振幅范围小于2mm。为了准确起见，把每个试件测量3次，再取平均值作为试件磨削后的表面粗糙度值。表1为实现恒频率变振幅下振动仪器调整值及其试验结果。表2为实现恒振幅变频率下振动仪器调整值及其试验结果。表1恒频率变振幅下振动仪器调整值及试验结果工件编号表面粗糙度测量值(µm)振动工作台振幅值(mm)功率放大器GT200-4型(A-V)直流稳压电源WD6型信号发生器XD22型第一次第二次第三次均值电流(A)电压(V)电压(V)频率(Hz)10.230.140.170.1800.633.09.040.01.1510.020.140.200.190.1770.842.011.550.01.3010.030.110.130.170.1371.247.014.060.01.4010.040.100.120.160.1271.454.015.065.01.7010.050.100.150.120.1231.665.016.070.01.8010.060.120.130.110.1201.869.020.090.01.8510.0表2恒振幅变频率下振动仪器调整值及试验结果工件编号表面粗糙度测量值(µm)振动工作台振幅值(mm)功率放大器GT200-4型(A-V)直流稳压电源WD6型信号发生器XD22型第一次第二次第三次均值电流(A)电压(V)电压(V)频率(Hz)70.220.140.180.1800.834.013.050.01.305.080.140.200.230.1900.842.011.550.01.3010.090.160.180.130.1570.837.011.050.01.3015.0100.100.150.180.1430.826.011.050.01.3020.0110.190...
