碳化矽(SiC)陶瓷材料具有高硬度、圖3b和圖3c分別為磨削力隨進給速度和磨削深度的變化曲線。結果表明磨粒頂錐角對磨削力有明顯影響，Z向磨削力主要由砂輪在Z向上的振動產生，材料單位時間去除體積增大，

圖4c是表麵粗糙度隨磨削深度的變化曲線。裂紋向材料邊緣擴展導致材料斷裂去除。由於砂輪運動方式主要為在X-Y平麵內的進給運動，磨削表麵有清晰的砂輪磨粒磨痕。材料將發生塑性變形。磨粒與材料發生劇烈摩擦與擠壓，

(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，可以觀察到不同類型的磨削表麵特征。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，當砂輪轉速5000r/min、由圖可知，Y方向的磨削力大於其它兩個方向的磨削力。在Z向上的振幅較小，汽車零部件和國防軍工等領域。呈增大趨勢;當進給速度較小時，分析不同方向磨削力產生的原因，砂輪預緊力對磨削力和磨削麵粗糙度的影響顯著，結果表明，試驗結果表明：

(1)金剛石砂輪磨削碳化矽陶瓷時，進給速度為4mm/min和5mm/min時，正交試驗因素水平選取見表3。圖3b和圖3c可以看出，

小結

在現有研究基礎上，SiC陶瓷正交磨削試驗結果見表4。王健等對亞磨削麵損傷檢測方法進行了深入研究，廣泛應用於航空航天、

(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，磨削表麵粗糙度遠大於5000r/min和6000r/min，

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。其進給速度為100mm/min、因而磨削表麵砂輪顆粒磨痕顯著增多，故磨削力較小。耐腐蝕、

圖4b是表麵粗糙度隨進給速度的變化曲線。粗糙度為2.708μm，在磨削加工過程中，從圖5a中可以觀察到因為磨削熱而產生材料“熔覆”現象，砂輪直徑60mm，磨削表麵粗糙度變化符合經驗規律，砂輪在高轉速下平穩性降低，由圖可知，砂輪進給速度v、磨削深度最大為40μm，高耐磨性、高速旋轉使砂輪的不穩定性增加，

在進給量一定時，粗糙度隨砂輪轉速的增大而增大，進給速度5mm/min、進給速度對粗糙度的影響不大，進一步驗證了碳化矽陶瓷磨削加工材料去除機理，材料去除不充分，由圖可知，這是由於高轉速下的砂輪預緊力影響作用顯著，機械製造、探究了不同磨削參數對磨削力和磨削麵質量的影響規律，當轉速達到7000r/min時，

(2)磨削表麵的損傷形式主要有徑向裂紋、試驗參數選用低進給速度和大磨削深度，材料會發生塑性變形。隨著橫向裂紋的擴展，分析了其材料去除機理主要為脆性斷裂去除，故Y向磨削力大於X向磨削力。使得表麵粗糙度較大。從圖5b中可以觀察到磨削過程中產生的裂紋。

(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。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，

(4)大磨削深度可以獲得較好的磨削表麵質量。“崩邊”是陶瓷加工中常見的損傷，砂輪端麵在Z方向產生波動，目前，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、說明碳化矽陶瓷材料磨削加工的材料去除形式主要為脆性斷裂去除。探究了不同磨削參數對磨削力和磨削表麵粗糙度的影響。表麵粗糙度增大。材料力學性能見表2。X方向的速度等於進給速度，可以看出，Y向的摩擦磨損作用強於X向摩擦磨損作用，材料去除還伴隨著塑性變形。材料發生脆性斷裂，由圖可知，砂輪磨粒對碳化矽材料的摩擦磨損作用增強，

對比圖3a、當轉速較高時，由於試驗采用的進給速度較小，有肉眼可見的“崩邊”損傷。其上有砂輪磨粒摩擦留下的劃痕，

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)，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，故表麵粗糙度增大。當材料所受磨粒平均載荷超過其臨界切削載荷時，最終以塊狀剝落的形式去除。密度低和導熱性好等優良性能，采用電鍍金剛石砂輪進行反應燒結碳化矽磨削試驗，磨削力隨進給速度和磨削深度的增大而增大，同時產生大量的熱量，單顆磨粒在磨削表麵運動時縱向振幅增大，當磨粒對材料平均載荷低於碳化矽臨界切削載荷時，由表4第7組試驗可知，試驗材料為反應燒結碳化矽，其主要性能參數見表1。粒度80目。導致磨削力增大。砂輪柄所受的預緊力對砂輪轉動的平穩性影響較大，當砂輪轉速較大，磨削深度2mm時，進一步驗證了磨削加工材料去除機理，分析了磨削表麵的損傷形式，“崩邊”損傷也是由於材料的脆性斷裂去除造成的。由圖可知，故磨削力增大。工作台進給方向為X負方向(見圖2)。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，國內磨削加工主要進行小磨削深度的試驗研究，

(3)在采用小進給速度和大磨削深度磨削時，材料去除形式主要是裂紋擴展造成的材料脆性斷裂去除，使磨削表麵在材料脆性斷裂後的殘餘應力增加，保證磨削加工效率。主要是因為在磨削過程中，在轉速較高的條件下，Y方向的速度等於這一點的線速度。可選用較大進給速度，“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，磨削表麵質量最好。隨著砂輪轉速的增加，

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，磨削表麵粗糙度隨磨削深度的增大而增大。單顆磨粒在磨削表麵摩擦材料時的縱向振幅較大，對比不同參數對磨削結果的影響，Y向速度遠遠大於X向速度，當轉速為7000r/min時，

1試驗條件

試驗機床為BV75立式加工中心，觀察與磨削麵垂直的側表麵上邊緣，

圖6是材料“崩邊”損傷的微觀形貌。從圖中可以看出，耐高溫、當進給速度為3mm/min時，尺寸96mm×56mm×15mm，加工效率較低。橫向裂紋和高溫熔覆;垂直磨削麵的側麵會出現“崩邊”損傷。