机械工程学报

作者：黄家骏, 何铨鹏, 谢晋, 杨浩

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640

关键词：金刚石磨粒,热化学去除,放电加工,精密磨削；

基金：国家自然科学基金（51975219）、广东省自然科学基金（2020A1515010807）、广东省科技计划（2020A0505100003）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目。

超硬金刚石是加工硬质零部件的工具材料，但精密加工需控制其切削刃形貌。基于金刚石热化学石墨化去除机理，提出放电热与交变切削力耦合的金刚石磨粒修整修平方法，旨在磨削中确保离散分布的磨粒切削刃一致性。在修整中将砂轮与电极间的放电热传递至磨粒切削界面后与摩擦热融合，且利用交变切削力增强其表面热化学石墨化去除。进而，探究石墨化温度和切削刃温升率探究热力间的作用机制，分析交变切削力对磨粒修平面积、修整效率和磨削质量的影响等。结果表明，铁原子相对铜原子更容易扩散到金刚石原子结构中，将石墨化温度从850℃下降到750℃。在铁原子催化下，交变力与放电热耦合可增加切削刃温升率，提高金刚石修整效率约20倍，使磨粒修平面积增大约3倍。最后，采用#46粗金刚石砂轮对硬质模具钢进行干磨削，可减少应力集中和避免热损伤，Ra达到290 nm，实现环保、高效的精密加工。

来源：2022年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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