金属陶瓷的干式放电磨削表面粗糙度预测模型

金属陶瓷兼具金属和陶瓷的耐高温、耐腐蚀等优良特性,被应用于各类飞行器外壳、发动机喷口等高端零部件,提出采用环保洁净的千式放电磨削工艺对金属陶瓷进行高效精密加工.研究了金属陶瓷放电磨削过程中单颗磨粒切削深度和放电坑深度与放电磨削工艺参数之间的关系,构建了干式放电磨削工艺参数与磨削表面粗糙度的数学模型,系统研究了砂轮转速、进给速度和磨削深度等磨削工艺参数与开路电压、脉冲宽度和脉冲间隔等脉冲放电工艺参数对金属陶瓷磨削表面质量的影响.结果表明:当磨削深度ap小于磨粒出刃高度hg时,轴向放电磨削表面粗糙度与磨削深度、脉冲间隔等参数无直接关系,随进给速度、开路电压和脉冲宽度的增加而增大,随砂轮转速的增加而减少.与干式放电磨削表面粗糙度的实验测量值相比,建立的数学理论模型能够有效预测其表面粗糙度,预测的最小误差为0.39％,平均误差为6.55％.当开路电压小于30 V(即单颗磨粒切削深度fg大于放电坑有效去除深度hc)时,金属陶瓷材料表面去除形式以磨粒机械划擦为主;反之,其材料表面以电火花放电蚀除为主.