硬脆材料加工技術(shù)的進(jìn)展[1]

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1、非金屬硬脆材料加工技術(shù)的最新進(jìn)展楊俊飛，m欣利，劉超，張保國，郭昉(裝甲兵工程學(xué)院裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100072)摘要：綜述了近年國內(nèi)外非金屬硬脆材料加工技術(shù)的發(fā)展和最新研究成果，主要包括在傳統(tǒng)磨削技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的先進(jìn)磨削(ELID磨削和高速磨削)技術(shù)，加熱、超聲和摩擦化學(xué)反應(yīng)等輔助能量加工技術(shù)，以及激光、等離子、電火花、磨料水射流等高能束加工技術(shù)，展望了超精密加工技術(shù)的發(fā)展前景，旨在為促進(jìn)我國的非金屬硬脆材料優(yōu)質(zhì)、高效、低成木加工技術(shù)的快速發(fā)展提供借鑒。關(guān)鍵詞：非金屬硬脆材料；加工

2、技術(shù)；方法原理；質(zhì)量效率國圖分類號(hào)：O346.4;TB32文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ATheLatestResearchProgessofMachiningTechnologiesforNonmetalHardandBrittleMaterialsYANGJunfei,TIANXinli,LIUChao,ZHANGBaoguoandGUOFang(NationalKeyLaboratoryforEquipmentRemanufacturing,AcademyofArmoredForcesEngineering,Beij

3、ing100072)Abstract:Thelatestresearchachievementsanddevelopmentofthemachiningtechnologiesfornonmetalhardandbrittlematerialsinhomeandabroadissummarized,suchasadvancedgrinding(ELIDgrindingandHigh-speedgrinding)technologiesonthebasisoftraditionalgrindingtechn

4、ology,energyaidedmachiningtechnologiesincludedheatfromdiverseheaters,UltrasonicWaveandfrictionalchemistryreaction,aswellashighdensityenergycurrentsmachiningtechnologiesinvolvedLaser,PlasmaArc,EDMandAbrasiveWater-jet.Atlast,theprospectsofultraprecisionmach

5、iningtechnologiesfornonmetalhardandbrittlematerialsareviewed.Itmayprovidehelpsforthefastdevelopmentofmachiningnonmetalhardandbrittlematerialsofgoodquality,highefficiencyandlowcostinourcountry.Keywords:NonmetalHardandBrittleMaterials;MachiningTechnology;Me

6、thod&Mechanism;Quality&Efficiency非金屬硬脆材料包括各種石材、寶石、玻璃、硅品體、石英品體、陶瓷、稀土磁性材料等。非金屬碩脆材料大多為非導(dǎo)電體或半導(dǎo)體，通常具有高使度、高脆性、高耐磨性、高抗蝕性、高抗氧化性、高電阻率、耐高溫、不導(dǎo)磁等性能。由于非金屬碩脆材料具有許多金屬材料難以比擬的優(yōu)良特性，因此其應(yīng)用范圍已由建筑業(yè)、工藝品制造業(yè)等逐漸擴(kuò)展到航天、機(jī)械、汽車、輕工、化工等工業(yè)領(lǐng)域。非金屬硬脆材料應(yīng)川領(lǐng)域的不斷拓寬和對其進(jìn)行加工時(shí)的低效率高成本的才盾日益突出。目前，傳統(tǒng)的磨削

7、加工，雖然加工成本高、效率低，但仍然占加工總量的85%以上。為了改善這-?現(xiàn)狀，人們在此基礎(chǔ)上發(fā)展了在線電解修銳(ELID)磨削、高速(超高速)磨削等先進(jìn)磨削技術(shù)，以及研究開發(fā)出輔助能最加工技術(shù)和高能束加工加工技術(shù)，取得了巨大進(jìn)步。這些加工技術(shù)應(yīng)用于非金屬硬脆材料的加F,極人地降低了加工成本、提高了加工效率或表面完整性。本文就20世紀(jì)90年代以來國內(nèi)外許多學(xué)者對非金屬硬脆材料的先進(jìn)加工技術(shù)的大量研究成果和其最新進(jìn)展進(jìn)行簡要介紹和評(píng)述。1先進(jìn)磨削技術(shù)1.1在線電解修銳磨削（ELID）日本學(xué)者HitoshiO

8、hmori（人森整）于1987年率先提出并深入研究了砂輪在線電解修銳技術(shù)山。在線電解修銳磨削為金屬結(jié)合劑金剛石磨具的修銳提供了新思路，它在脈沖電源和電解液的作用下，利用電解陽極溶解效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對金屬基砂輪的連續(xù)修整，在去除陽極金屬結(jié)合劑的同時(shí)，使嶄新的磨料顆粒逐漸凸出砂輪表而，原理簡圖如圖1所示。在線電解修銳磨削具有磨削過程穩(wěn)定、可控性好、磨料利用率髙、可實(shí)現(xiàn)鏡而磨削、加工表而質(zhì)量好籌特點(diǎn)。燒削液圖1ELID磨削技術(shù)原理簡圖目前，