从陶瓷零件副的实际应用出发 ,采用失重法研究了Al2 O3陶瓷的磨损情况 ,根据磨损结果 ,分析了陶瓷材料的磨损表面、磨损机理 ,表明陶瓷的磨损率较低 。

为考察氧化铝陶瓷的精密抛光性能,将氧化铝陶瓷试片置于陶瓷工作环与研磨盘间进行研磨试验。用120目砂纸初磨试样,使试片原始表面粗糙度为1.49μm;使用碳化硅研磨液抛光,抛光过程中改变研磨液的浓度、粒径、载质量、转速及时间,并观察不同参数下氧化铝陶瓷试片的抛光效果。试验结果表明:采用粒径2μm的碳化硅磨粒,在轴向载质量为9 kg、磨盘转速为90 r/min、研磨液浓度为35%的工艺条件下连续研磨50 min,可使氧化铝陶瓷的表面粗糙度从初始的1.49μm迅速下降至0.22μm,表面质量改善率达到85%。在SEM电子显微镜及3D表面轮廓仪下观察,其试片表面由原先凹凸不平的粗糙表面变成平坦如镜的光滑表面,验证了氧化铝陶瓷材料良好的精密抛光加工性能。

冲击力、材料硬度的变化以及超声振动的施加方式是磨削力降低的主要原因。在普通磨削的基础上加入二维超声振动,分析磨削力的影响机制,在相同的磨削参数条件下,对氧化铝陶瓷进行普通磨削和二维超声振动磨削对比实验研究,分析工件进给速度、砂轮线速度、磨削深度对磨削力的影响。结果表明:二维超声磨削的法向、切向磨削力均小于普通磨削,磨削力降幅随着工件进给速度和砂轮线速度的增大而减小,随着磨削深度的增大而增大;普通磨削和二维超声

借助LS-DYNA软件数值模拟微细磨料小角度冲蚀氧化铝陶瓷材料过程,分析微细磨料对陶瓷材料去除机理。采用LS-DNYA显式算法、ESTS侵蚀接触算法和JH-2陶瓷材料本构关系模型,分别建立球形和八面体磨料模型,比较分析磨料形状、速度,冲蚀角度对于陶瓷材料去除的影响规律。结果表明磨料速度越大,则陶瓷变形量越大,应力和应变范围也越大;冲蚀角度越大,则磨料的法向冲击力越大,变形和应力也越大。八面体磨料的各侧面锋刃与工件相互作用,对工件材料产生犁耕作用,冲蚀的表面较规则。