铁氧体磁轭零件精密磨削加工技术研究 第5页
2.2.1试验设计及试验条件
本试验主要探讨砂轮特性以及磨削工艺参数等与铁氧体磨削表面粗糙度的关系，找出它们之间的影响规律，以便有效地控制磨削加工表面质量。
目前大多数情况下测量垂直于磨削方向的表面粗糙度，但实际上用二文参数描述粗糙不平的表面是不适当的，特别是对于易产生加工破碎的硬脆材料表面更是如此[34]。所以本次的粗糙度试验在测量垂直于磨削方向的粗糙度同时，也测量平行于磨削方向的粗糙度来衡量磨削表面质量，这样就能较完整地反映表面的微观几何特征。本文来自优'文*论-文|网
试验中砂轮、磨削液等条件固定不变，只改变砂轮磨削速度vs，工件速度vw，磨削深度ap等磨削参数，通过磨削参数单因素试验和正交试验相结合来综合分析磨削参数对铁氧体材料磨削表面粗糙度的影响。
试验中采用时代集团的TR240表面粗糙度仪对铁氧体工件的表面粗糙度进行测量。其它磨削试验条件见表2-1。
表2-1 磨削粗糙度试验条件
机 床 精密卧轴矩台平面磨床MM7120A
砂 轮 树脂结合剂金刚石砂轮，250mm×75mm×20mm，粒度200#，浓度50%。
工 件 铁氧体陶瓷材料：29.5mm×4.5mm×3.5mm
切削液 水基乳化液
零件的表面粗糙度对其抗疲劳、抗压力以及抗腐蚀性能的影响很大，它与材料性能及加工参数的选择密切相关。为了探讨不同磨削参数对表面粗糙度的影响规律，进行了表面粗糙度单因素对比试验。
2.2.2磨削速度单因素试验
在vw=12m/min，ap=5µm等其它条件一定的情况下，分别在图2-1所示的砂轮磨削速度条件下进行平面磨削试验。
通过对图2-1的分析可知，砂轮磨削速度对工件的表面粗糙度有显著影响，可以看到随砂轮磨削速度vs的增加，无论是平行还是垂直于磨削方向，铁氧体工件的表面粗糙度值Ra均减小，但趋势逐渐变缓，这是由于随着砂轮转速的提高，砂轮上单颗磨粒的未变形切削厚度减小，磨削力减小；而磨削速度的增加也使磨削温度增高，材料韧性增强，更易发生塑性变形；另外，磨削速度的提高使单位时间内砂轮与工件之间的接触次数增多，对工件表面的摩擦抛光作用增强。这些因素导致表面粗糙度值减小。即在较高砂轮磨削速度下可获得较好的加工表面质量。并且由图2-1可知在磨削速度38~43m/s后，磨削表面粗糙度趋于稳定。
图2-1 不同磨削速度下，工件表面粗糙度试验
2.2.3工件速度单因素试验
在vs=43.2m/s，ap=5µm等其它条件一定的情况下，分别在工件进给速度为4m/min，8m/min，12m/min，16m/min，20m/min的情况下进行对比试验，结果如图2-2所示。
图2-2 不同工件速度下，工件表面粗糙度试验
从试验结果来看，尤其对于平行于磨削方向的表面粗糙度，工件速度的变化对表面粗糙度值有较为显著的影响。由图2-2可以看到随着工件速度vw的增大，工件表面粗糙度值增大，这是由于工件速度的增加，使砂轮单颗磨粒的未变形切削厚度增大，磨削力变大，材料更多发生脆性断裂去除，导致表面粗糙度值增大。另外，随着工件速度的提高，机床工作台运动时所造成的振动对粗糙度也有一定的影响，容易产生波纹效应。另外，还发现在小于12m/min的速度下表面粗糙度相对变化较小且表面质量较好。
2.2.4磨削深度单因素试验毕业论文
http://www.youerw.com在vs=43.2m/s，vw=12m/min等条件一定下，分别在磨削深度为2µm、5µm、10µm、15µm、20µm、25µm、35µm、50µm的不同参数下进行单因素对比试验，试验结果如图2-3所示。
图2-3 不同磨削深度下，工件表面粗糙度试验
从试验结果来看，磨削深度的大小对表面粗糙度的影响较为显著。有图2-3可知，在磨削深度ap低于25µm时，无论垂直还是平行于磨削方向的表面粗糙度值随磨削深度的增加而增大，这是由于磨削深度ap的增加会使单颗磨粒未变形磨削厚度增大，磨削力变大，从而材料更多发生脆性断裂去除，导致表面粗糙度值增大。但当磨削深度ap高于25µm时，表面粗糙度增加趋势变缓，甚至有减小趋势。可能是较大磨削深度条件对机床系统造成一定影响，法向抗力增大，实际切削深度可能减少。
另外，从三个磨削参数的单因素试验结果来看，虽然垂直于磨削方向的表面粗糙度要好于平行于磨削方向的表面粗糙度，但并未有明显的优势，这也说明了铁氧体陶瓷磨削更多发生的是脆性断裂的去处，而塑性变形较难发生。
2.2.5其它磨削参数的影响
另外，为了探究冷却条件和空行程次数对铁氧体加工表面质量的影响，在如图2-4、2-5所示参数下也分别进行了试验研究。
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