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摘要
【目的】探究圆锥形磨粒和棱锥形磨粒对中密度纤维板(MDF)的磨削特性差异,考察切削刃对于纤维材料磨削去除的作用机制,为实现MDF高效磨削提供理论依据。【方法】采用球头圆锥磨粒和五棱锥磨粒,采用楔形式划擦法,分别对MDF开展磨削试验。使用高速摄像机、三维测力仪、3D轮廓仪测定动态磨削过程、动态磨削力变化以及磨削表面的形貌轮廓等评价指标。【结果】球头圆锥磨粒在沟壑两侧形成更多的材料隆起,但沟壑边沿区域的初始表面完整性更好。当沟壑体积相近时,五棱锥磨粒产生更多的磨屑,且在单道磨削痕迹中产生磨屑的相对时点更早,更明显的磨屑流沿着切削方向从两个前刀面流出。五棱锥磨粒的切向磨削力达到最大值的相对时间点要早于球头圆锥磨粒。两种磨粒磨削MDF时的磨削力与磨削深度均呈现二次幂增加趋势,但五棱锥磨粒对应的磨削力比更大。两种磨粒切削时比磨削能与沟壑体积呈先降低后增大的二次幂关系,并存在一个转折点即临界沟壑体积(对应一个临界磨削深度);在沟壑体积基本相同时,球头圆锥磨粒真实的比磨削能较五棱锥磨粒更大。【结论】具有明显切削刃特征的五棱锥磨粒在磨削MDF时具有更优的磨削性能,具体表现为更高的材料去除率以及更高的能量利用率。可见,切削刃对于由纤维组成的材料具有重要的磨削去除作用。
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