實驗名稱：功率放大器在超聲橢圓振動無心磨削試驗中的應用

實驗目的：

通過對比超聲橢圓無心磨削與普通無心磨削的磨削質量結合YAG單晶磨削去除機理分析超聲橢圓振動在材料去除過程中的作用。

實驗設備：橢圓振動換能器，信號發生器，ATA-2042功率放大器。

實驗過程：

基于實驗室現有條件，在精密平面磨床上搭建實驗平臺。為適應各種不同直徑工件的磨削，在托板下方放置一帶槽的斜面滑臺，此滑臺可升降范圍為10mm，托板通過螺栓固定在斜面滑槽的平面上，整體裝置如圖所示。滑臺可在磨床工作臺面自由移動。斜面滑臺和超聲橢圓振動裝置通過電磁吸盤固定。超聲橢圓振動裝置通過信號發生器經功率放大器放大電壓后進行驅動,當超聲驅動裝置工作時工件可在振動結合部位產生沿軸心的旋轉。

超聲橢圓無心磨削裝置

超聲橢圓無心磨削實驗平臺

實驗結果：

如圖所示的工件為采用普通無心磨削加工獲得，加工后直徑為lmm，加工時采用的砂輪為鑄鐵基金剛石砂輪，砂輪粒度為w20。在進行正交試驗時設置一組無超聲橢圓振動的磨削試驗作為對比。對比 a)普通無心磨削加工、b)無超聲橢圓磨削和、c)超聲橢圓無心磨削時的粗糙度。

實驗結論：

對比了普通無心磨削和有無超聲橢圓振動時的磨削質量，驗證超聲橢圓振動在磨削過程中所起的作用，最終獲得表面粗糙度為Ra0.56um，直徑為0.7mm 的YAG單晶微細圓柱。通過結合材料去除機理與超聲橢圓振動理論建立了磨削過程中單顆磨粒作用在工件上的法向力大小﹐并從理論上分析了超聲橢圓無心磨削對法向力的降低作用。