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工程陶瓷等硬脆材料由于具有高强度、高硬度、高化学稳定性等特点,在航空航天、电子及军用武器等领域有着重要作用。但是,工程陶瓷材料属于难加工材料,很难用超精密切削的方法对之进行加工。随着精密、超精密磨削技术的进步,工程陶瓷采用精密磨削方法可获得较高的加工精度和工程陶瓷表面质量,且提高零件的加工效率。所以研究工程陶瓷精密磨削技术并开发精密磨削系统具有很大意义。本文首先研究工程陶瓷磨削加工工艺,找到影响工程陶瓷磨削加工的主要因素:磨削深度、主轴转速、进给速度和冷却方法。其中,磨削深度是影响工程陶瓷加工去除方式的决定性因素,在工程陶瓷磨削加工时,存在临界磨削深度:当实际磨削深度高于临界值时,陶瓷去除方式为脆性去除,这种方式加工完成的工程陶瓷表面质量差;当实际磨削深度低于临界值时,陶瓷塑性加工方式去除。根据工程陶瓷磨削影响因素,确定工程陶瓷精密磨削加工平台建立方案:采用高速气动主轴,满足高速磨削要求;采用精密三坐标运动保持架,实现进给速度控制的同时,达到精确控制磨削深度要求;选用高效磨削液冷却系统,实现陶瓷磨削过程中的冷却。按照工程陶瓷磨削加工平台搭建方案要求,结合实验条件及实际情况,选择加工平台组成主要部件并完成搭建:采用主轴转速达到120000r/min高速气动主轴,主轴功率120W;采用X/Y/Z三坐标运动保持架,通过设置可使保持架运动精度在1μm的基础上进一步细分,通过运动精度标定试验,该保持架运动精度可达到0.05μm;采用高效磨削液和磨削液供给系统,通过气源推动将气雾状磨削液喷射到砂轮与工程陶瓷接触表面,达到高效冷却目标。利用LabVIEW软件,编制工程陶瓷精密磨削加工平台数控软件系统。该系统主要实现:运动参数设置、手动控制、程序控制、手动复位和紧急停止等功能,方便用户通过工控计算机对加工平台进行操作。利用搭建好的小型精密磨削加工平台进行工程陶瓷磨削试验,通过对加工完成陶瓷表面电镜照片的分析,及加工中加速度信号和声发射信号检测,检验该平台实际加工效果,并分析磨削深度对工程陶瓷表面质量的影响。