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脆性材料由于其具有高硬度、耐高温、防腐耐磨和质量轻等特点在航空航天、化工国防领域的应用越来越广泛,如铁氧体陶瓷磁性材料的开发,引起了计算机革命;耐高温陶瓷的加工技术的不断提升在发动机、石油化工、冶金等传统领域注入了生机;新型工模具、陶瓷刀具不断的出现,为制造业增加了活力。可以想象,许多机械上的关键零件用陶瓷代替金属材料成为发展趋势。但是脆性材料本身的加工难度大、效率低、成本高是脆性材料得以普遍应用的“瓶颈”。因此,对脆性材料加工理论和技术研究有待于进一步研究和开发。本文的主要研究工作包含以下几点:(1)根据脆性材料的加工特点,对磨削加工时的成屑过程、磨削过程、表面的形成过程以及加工时的磨削力和表面粗糙度进行介绍,并且根据压痕模型给出发生裂纹时的临界磨削深度和临界载荷,通过有限元仿真技术对压痕仿真模型进行模拟,给出仿真材料的临界磨削深度。最后,通过理论计算给出磨削脆性材料时磨削力与表面粗糙度的数学模型。(2)利用有限元仿真技术分别模拟仿真二维切削模型不同的切削速度、切削深度和刀具前角对脆性材料磨削表面的影响,并给出不同仿真参数下的磨削力,进行分析研究。还做了三维仿真单颗磨粒磨削脆性材料和塑性材料的模型,并根据磨削后的表面和切削力大小进行研究。(3)利用光学曲线磨床,设计了不同实验方案,分别对氧化铝、氟金云母和微晶玻璃三种不同材料进行不同磨削参数的实验探索,还分别对氟金云母和40Cr进行点磨削对比研究。通过测量的工件表面粗糙度和表面形貌来分析表面质量随加工参数的变化规律以及点磨削和普通磨削的表面质量情况。来寻求加工脆性材料时得到更好的表面质量,探寻点磨削技术在脆性材料加工领域得到实际应用。(4)建立脆性材料发生延性域磨削的数学模型,并通过加工材料的表面粗糙度、表面形貌以及显微镜下材料的塑性流动情况探讨加工时延性域磨削发生情况,给出延性域磨削发生的条件。