碳化硅材料由于其较高的弹性模量、适中的密度、较小的热膨胀系数,较高的导热系数、高的尺寸稳定性及热性能与机械性能的相同性等一系列优良的物理性质,受到越来越多的重视。但是,硬脆性SiC陶瓷零部件精密加工极为困难,导致加工效率低。因此,提出金刚石出刃后顶角钝角化的粗金刚石砂轮对SiC陶瓷进行塑性域磨削的新方法。该方法的磨削方式与传统的磨削方式不同,工件进给方向是沿着轴向。该磨削方式不仅能够实现粗金刚石砂轮的镜面磨削,而且在一定条件下可以不依赖于磨削的进给深度进行塑性域磨削。 根据陶瓷材料的去除机理,考虑单颗磨粒的最大磨削深度、碳化硅陶瓷的临界磨削深度和金刚石砂轮表面磨粒的出刃高度之间的关系,来分析磨削碳化硅陶瓷的去除机理,实现高效镜面加工,其中,Ra<30 nm。 首先,建立金刚石砂轮的修锐修整试验装置和系统,研究金刚石砂轮出刃后磨粒顶角形成钝角的修整方法,及通过修整试验分析分布宽度与修整工艺条件的关系,并以分布宽度衡量出刃后的金刚石颗粒的均匀性和等高性,找出较为理想的工艺条件。 然后,通过SiC陶瓷的磨削试验分析磨削工艺参数与磨粒切除深度dg的关系,提出提高dg的砂轮出刃形貌模式,并依据磨削试验分析砂轮出刃形貌特征和磨削工艺参数对超光滑表面形成和脆/塑性域磨削性能的影响,建立旨在提高dg和基于砂轮塑性连续磨损的SiC陶瓷镜面磨削系统。 最终,根据平面磨削理论,考虑砂轮表面磨粒分布的随机性,利用计算机仿真技术,模拟了平面磨削后工件的表面形貌,分析了磨削用量对工件磨削表面粗糙度的影响,模拟计算的粗糙度值与工件表面实际粗糙度基本是一致的。