铁氧体磁性材料超声振动铣磨机理及表面完整性研究

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随着新技术的发展和新领域的不断开拓,铁氧体磁性材料应用范围也越来越广泛,而铁氧体又是一种典型的难加工硬脆材料,采用普通的磨削加工方法难以在保证高效率的同时达到高的表面质量和高的加工精度,但是超声振动铣磨加工具有在高效加工的情况下获得高的表面质量和加工精度的潜在优势。本文研究了超声振动铣磨加工铁氧体时材料脆塑性转变的临界条件以及加工条件对入口崩边损伤和加工表面粗糙度的影响,以期为实现铁氧体磁性材料的高效低损伤精密加工提供基础技术支撑。为研究铁氧体磁性材料在机械-超声复合能场作用下的脆塑性转变临界条件,本文在对硬脆材料去除机理研究的基础上,进行了单颗粒超声振动变切深刻划试验,并对划痕表面形貌进行了检测分析,结合临界刻划力和临界刻划深度的测量结果,研究了铁氧体超声振动铣磨加工时振幅对材料临界载荷与临界切削深度的影响。为了对铁氧体超声振动铣磨时入口崩边损伤进行研究,本文引入了崩边体积这一评价方法,并提出了崩边体积的计算公式。进行了铁氧体超声振动铣磨入口崩边损伤的正交试验和单因素试验,分析了加工参数对入口崩边损伤的影响程度及其影响规律,获得了减小入口崩边损伤的优选加工参数并进行了相关的工艺试验验证。进行了铁氧体超声振动铣磨加工表面粗糙度试验,研究了加工参数对加工底面和侧面表面粗糙度影响的程度、主次关系及其影响规律。建立了铁氧体磁性材料超声振动铣磨加工表面粗糙度的预测模型,为实现该类材料的高效低表面粗糙度加工工艺参数的优选提供了依据。
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