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机械科学与技术2025年第01期:杯形砂轮旋转超声磨削SiCp/Al复合材料表面微观形貌预测与试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邱俊宇;秦慧斌;冯毅;贺牧;

单位:中北大学机械工程学院;太原科技大学车辆与交通工程学院;

摘要:SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌和粗糙度。为此,该文基于数值模拟方法,以杯形砂轮磨粒随机分布为原则,在MATLAB中建立了数值仿真模型,推导了旋转超声磨削磨粒的运动方程,预测了磨削试件的表面微观形貌与粗糙度。最后,以SiCp/Al复合材料为磨削对象,对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的有效性。该方法可为杯形砂轮旋转超声磨削最优化参数的选择提供参考,并实现高质量、高效率和低成本的磨削。

关键词:旋转超声磨削;;SiCp/Al复合材料;;仿真;;表面形貌;;表面粗糙度

基金资助:山西省研究生教育创新项目(2023SJ196);; 山西省专利推广实施项目(20210519);; 中北大学2024年研究生教育教学改革培育课题项目(202409)