CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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单颗金刚石磨粒切削碳化硅晶体仿真与实验研究

杨宇飞 李翔 何艳 刘铭 徐子成 高兴军

杨宇飞, 李翔, 何艳, 刘铭, 徐子成, 高兴军. 单颗金刚石磨粒切削碳化硅晶体仿真与实验研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0158
引用本文: 杨宇飞, 李翔, 何艳, 刘铭, 徐子成, 高兴军. 单颗金刚石磨粒切削碳化硅晶体仿真与实验研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0158
Simulation and experimental study on micro-cutting silicon carbide crystal with single grain diamond[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0158
Citation: Simulation and experimental study on micro-cutting silicon carbide crystal with single grain diamond[J]. Diamond & Abrasives Engineering. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0158

单颗金刚石磨粒切削碳化硅晶体仿真与实验研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0158
基金项目: 省级大学生创新创业训练计划项目;辽宁石油化工大学引进人才科研启动基金;辽宁省博士科研启动基金计划项目;辽宁省教育厅科学技术研究项目

Simulation and experimental study on micro-cutting silicon carbide crystal with single grain diamond

  • 摘要:   为改善碳化硅晶体在微切削过程中的脆性断裂和边缘崩碎问题,建立了金刚石锥形磨粒微切削碳化硅工件的有限元模型,首先通过前置仿真模型确定了微切削深度和速度的选择范围。随后采用正交试验法对影响切削力的主要因素和次要因素进行了分析,又研究了单一切削参数对切削效果的影响。最后借助赫兹接触理论,分析了金刚石探针加载力对摩擦力和切削表面形貌的影响。结果表明:切削深度在1.5μm以下时切削质量较好。切削深度B是影响切削力的显著因素,切削速度C和磨料切削刃角度A是非显著因素,切削参数优方案为B1C1A2(切削深度0.5μm,切削速度76m/s,磨料切削刃角度60°)。通过控制切削深度可以提高切削稳定性,适当提高切削速度可以在保证切削质量的前提下提高切削效率。金刚石探针压入工件的深度影响与摩擦系数、摩擦力和切削力呈正比,在此压入深度范围下切削边缘的三维轮廓相对平整、光滑。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-03
  • 修回日期:  2023-10-12
  • 录用日期:  2023-11-07
  • 网络出版日期:  2023-11-07

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