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光电子材料磨粒加工技术综述毕佳;郑萌萌【摘要】以石英晶体、单晶硅、钽酸锂、铌酸锂、陶瓷、红蓝宝石等为代表的光电子材料在光电子元件中的应用越来越广泛.本文从线锯切、磨削两个方面详细阐述了光电子材料的磨粒加工技术原理、影响因素及优缺点,并对光电子材料磨粒加工技术发展趋势进行了展望,为下一步研究提出了需要重点关注的领域.【期刊名称】《北京印刷学院学报》【年(卷),期】2018(026)003【总页数】3页(P66-68)【关键词】光电子材料;磨粒加工;线锯切;磨削【作者】毕佳;郑萌萌【作者单位】烟台职业学院,烟台 264000;曲阜师范大学,曲阜 273165【正文语种】中文【中图分类】TG58一、概述20世纪后期，由光学和电子学结合而形成的新型技术——光电子技术快速发展，并广泛应用于光电显示、光电通信、光电存储、光电转化和光电照明等。
近年来，随着电子信息、通讯、自动控制产业的快速发展，各种光电子元件越来越呈现出高性能化的发展趋势。
以石英晶体、单晶硅、钽酸锂、铌酸锂、陶瓷、红蓝宝石等为代表的光电子材料在光电子元件中的应用越来越广泛[1]。
根据光电子元件材料的特性，将其分为：硬脆性材料。
硬脆性材料具有“两高一大一易”特点，即熔点高、硬度高（莫氏＞6.5）、脆性大、易开裂，硬脆性材料的韧性和强度与金属材料有着较大差别，超精密加工难度大。
硬脆性材料代表有石英晶体、工程陶瓷、光学玻璃、单晶硅片、蓝红宝石等。
软脆性材料。
软脆性材料在光纤通讯领域应用，具有传输损耗小、色散小；应用于光电池领域，具有光电转换效率高、抗辐射性能好、变化小等优势。
软脆性材料物理特性表现为又脆又软，以铌酸锂和钽酸锂晶片为代表，硬度普遍较低（莫氏＜6，如砷化镓单晶片莫氏硬度为4.5，磷化铟单晶片莫氏硬度为3），此外，软脆性材料还具有易开裂、易出划痕、韧性高等特点。
从表一光电子材料的物理特性来看，与普通金属材料使用其物理机械性能不同的是，其更加注重材料的光电、压电和热电性能，以光电子材料制成元件的成品对光电子材料要求更加注重：1）精度更高。
难加工材料有哪些难加工材料是指那些在加工过程中难以获得理想加工表面质量和形状精度，以及难以获得较高的加工效率的材料。
这些材料通常具有高硬度、高强度、高熔点、高塑性变形抗力、高切削温度等特点。
难加工材料的加工难度主要表现在切削加工、磨削加工和电火花加工等方面。
下面将介绍一些常见的难加工材料。
1. 高硬度合金钢。
高硬度合金钢是一种具有较高硬度和强度的金属材料，通常用于制造刀具、模具等工具。
由于其硬度高，切削加工时易导致刀具磨损严重，加工表面质量难以保证。
2. 耐磨铸铁。
耐磨铸铁是一种具有较高硬度和耐磨性能的铸铁材料，常用于制造耐磨零件。
在磨削加工过程中，由于其硬度高、磨损性能好，磨削难度大，加工效率低。
3. 钛合金。
钛合金是一种具有优良的耐腐蚀性能和高强度重量比的金属材料，广泛应用于航空航天、航空发动机、航空航天器等领域。
由于其熔点高、塑性变形抗力大，切削加工难度大，易引起刀具磨损严重。
4. 陶瓷材料。
陶瓷材料具有优良的耐磨、耐腐蚀性能，常用于制造高温零部件、切削工具等。
然而，由于其脆性大、导热性差，磨削加工难度大，易导致加工表面裂纹和破损。
5. 难加工不锈钢。
难加工不锈钢是一种具有较高硬度和耐腐蚀性能的不锈钢材料，常用于制造化工设备、食品加工设备等。
由于其切削性能差，易导致刀具磨损，加工难度大。
6. 高硬度陶瓷。
高硬度陶瓷是一种具有极高硬度和耐磨性能的材料，常用于制造切削工具、轴承零件等。
然而，由于其脆性大、导热性差，磨削加工难度大，加工效率低。
综上所述，难加工材料主要包括高硬度合金钢、耐磨铸铁、钛合金、陶瓷材料、难加工不锈钢和高硬度陶瓷等。
这些材料在加工过程中具有较高的硬度、强度和耐磨性能，因此加工难度大，加工效率低。
针对这些材料的加工难题，需要采用合适的切削工艺、磨削工艺和电火花加工工艺，以提高加工质量和效率。
第十二章切削加工基础知识一、教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟二、教学内容第一节切削加工概述一、切削加工的实质和分类♦切削加工是指利用切削工具从工件上切除多余材料，获得符合预定技术要求的零件或半成品的加工方法。
切削加工包括机械加工和钳工加工两种，其主要形式有：车削、钻削、刨削、铣削、磨削、齿轮加工以及钳工等。
二、切削加工在工业生产中的地位及特点(1)切削加工可获得相当高的尺寸精度和较小的表面粗糙度参数值。
(2)切削加工几乎不受零件的材料、尺寸和质量的限制。
第二节切削运动与切削用量一、切削运动♦在切削过程中，加工刀具与工件间的相对运动，就是切削运动。
切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。
1．主运动♦主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。
主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。
多数机床的主运动为旋转运动，如车削、钻削、铣削、磨削中的主运动均为旋转运动。
2．进给运动♦进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切屑，并获得具有所需几何特性的已加工表面。
进给运动有直线、圆周及曲线进给之分。
直线进给又有纵向、横向、斜向三种。
任何切削过程必须有一个，也只有一个主运动。
进给运动则可能有一个或几个。
主运动和进给运动可以由刀具、工件分别来完成，也可以是由刀具单独完成。
二、切削用量切削用量要素包括切削速度、进给量和背吃刀量三个要素。
要完成切削，三者缺一不可，故又称为切削用量三要素。
♦待加工表面──工件上有待切除的表面；♦已加工表面──工件上经刀具切削后产生的表面；♦过渡表面──工件上由切削刃形成的那部分表面，它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。
1．切削速度υc♦切削速度是指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单位为m/s 。
2．进给量f♦进给量是指主运动的一个循环内(一转或一次往复行程)刀具在进给方向上相对工件的位移量。
硬脆材料切削加工特性分析研究近年来，随着科学技术的不断发展，工业制造领域中的材料加工也得到了极大的发展。
硬脆材料是其中一类重要的工程材料，其硬度高、脆性大的特点使得其加工变得更加具有挑战性。
本文将对硬脆材料切削加工特性进行深入分析研究。
一、硬脆材料的切削加工难点硬脆材料的切削加工由于其硬度高和脆性大的特点，使得其在加工过程中容易产生裂纹和断裂。
这种高难度的加工需求使得对硬脆材料的加工技术提出了更高的要求。
1.1 硬脆材料的特性硬脆材料的硬度高，常见的硬脆材料有氧化铝、碳化硅等。
其硬度为金属材料的几倍甚至几十倍，因此很难通过传统的金属切削工具进行加工。
同时，硬脆材料的脆性也非常大，对应力的承受能力较低。
因此，在切削加工时容易出现断裂和损坏的情况。
1.2 切削加工难题硬脆材料的切削加工过程中，容易出现一些难题。
例如，由于硬脆材料表面的硬度高，切削工具很容易磨损，导致切削效果下降，进而影响加工质量。
此外，硬脆材料的断裂风险较大，需要考虑如何减小应力集中、降低裂纹的产生。
二、硬脆材料切削加工分析为了解决硬脆材料切削加工过程中的难题，研究人员通过各种手段进行了深入的分析，以下将从切削效果、切削机理以及加工参数等方面进行分析。
2.1 切削效果分析硬脆材料的切削效果是评估加工质量的重要指标之一。
在硬脆材料切削过程中，切屑的形态、加工表面的光洁度等均会对切削效果产生影响。
研究人员通过实验观察和表面分析等手段，分析切削效果与切削刃的形状、切削速度、进给速度等因素之间的关联。
2.2 切削机理分析硬脆材料的切削机理是指硬脆材料在切削过程中物质的去向和能量的转化规律。
常见的切削机理有破碎型切削、切削溶熔、塑性变形等。
通过对切削机理的深入研究，可以优化切削工具的设计和加工工艺的控制，提高切削加工的效率和质量。
2.3 加工参数分析加工参数是切削加工过程中的重要因素，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
研究表明，合理的加工参数选择对硬脆材料的切削加工效果具有重要的影响。
【关键字】练习第一、二章练习题一填空题1.将电、热、光、声、化学等能量或者组合施加到工件被加工的部位上，从而实现去除材料的加工方法称为；常见的特种加工方法有：, ,, ,等。
2.电火花加工适用于材料的加工；激光加工适用于材料的加工；电化学加工适用于材料的加工；超声加工适用于材料的加工。
3.电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为：电火花、电火花、电火花、电火花、电火花表面强化和刻字等类型。
4.电火花加工的电参数主要包括、、、、、和等。
5.评定电火花加工表面质量的主要参数是：、、。
6.电火花型腔加工时使用最广泛的工具电极材料是、、等。
7.在电火花加工中，为使脉冲放电能连续进行，必须靠和来保证放电间隙。
8.电火花加工中一次放电过程大致可分为、、及等四个阶段（电火花加工的微观物理过程）。
9.影响电火花加工材料放电腐蚀的主要因素、、、等。
10.电火花加工中，当正极的蚀除速度大于负极时，工件应接，工具电板应接，形成加工。
11.电火花加工中，电规准参数的不同组合可构成三种电规准，即、、。
12.电火花加工中，粗规准主要用于加工。
对它的要求是生产率，工具电极损耗。
13.电火花加工中，精规准用来进行加工，多采用电流峰值、频率和脉冲宽度。
14.电火花加工中，是影响电火花加工精度的一个主要因素，也是衡量电规准参数选择是否合理，电极材料的加工性能好坏的一个重要指标。
15.在电加工工艺中，可利用加工斜度进行加工。
如加工凹模时，将凹模面朝下，直接利用其加工斜度作为凹模。
16.型腔模电火花加工的工艺方法主要有、和等三种基本方法。
17.当采用单电极平动法加工型腔时，应选用损耗、生产率的电规准对型腔进行粗加工，然后利用平动头带动电极作运动，同时按照的加工顺序逐级转换电规准。
18.由于型腔加工的排气、排屑条件较差，在设计电极时应在电极上设置适当的和。
19.影响电火花加工精度的主要因素有：及其一致性、及其稳定性和。
20.电火花加工粗加工时工件常接极，精加工时工件常接极；线切割加工时工件接极；电解加工时工件接极；电解磨削时工件接极；电镀时工件接极。
硬脆材料端面微磨削的磨削力及试验研究王克军;刘璇;李辉;王力影【摘要】端面微磨削对于加工硬脆材料具有显著的优势.磨削力是磨削机理研究的主要参数之一.本文基于微磨削的特点和逆磨与顺磨的不同,建立了磨削力模型.采用石英玻璃对端面微磨削进行实验研究.通过实验数据对理论模型参数值进行确定,完善并修正磨削力模型.通过实验测得的数据验证磨削力理论模型的正确性,并分析误差产生的原因.%Micro end grinding has significant advantages for processing hard and brittle materials.Grinding forces are important characteristic parameters of micro grinding mechanism research.A theoretical model of the grinding force is built which considers micro grinding characteristics and the differences between up grinding and down grinding.The silica glass is used for grinding experiment research.Through the experiment data, parameter values of the theoretical model can be determined, and the grinding force model can be perfected.The experimental data verifies the theoretical model of grinding force and the error is analyzed.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(000)029【总页数】5页(P212-216)【关键词】端面微磨削;磨削力;顺磨;逆磨【作者】王克军;刘璇;李辉;王力影【作者单位】河北工业大学机械工程学院,天津 300130;河北工业大学机械工程学院,天津 300130;河北工业大学机械工程学院,天津 300130;河北工业大学机械工程学院,天津 300130【正文语种】中文【中图分类】TG580.61微磨削技术采用磨头直径小于1 mm的微砂轮，加工尺寸在1 mm以下，加工精度在0.01～0.001 mm的零件，根据所需工件形貌对材料进行机械去除，尤其适用于加工脆硬材料微型零件[1]。
２０２１年５月第４９卷第９期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＭａｙ２０２１Ｖｏｌ ４９Ｎｏ ９ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０２１ ０９ ０３３本文引用格式：李征，刘飞，文振华．磨削加工硬脆材料的延性域研究进展［Ｊ］．机床与液压，２０２１，４９（９）：１７７－１８１．ＬＩＺｈｅｎｇ，ＬＩＵＦｅｉ，ＷＥＮＺｈｅｎｈｕａ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｏｍａｉｎｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｍａ⁃ｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２１，４９（９）：１７７－１８１．收稿日期：２０２０－０１－０７基金项目：国家自然科学基金面上项目（５１９７５５３９）；航空科学基金项目（２０１８ＺＤ５５００８）；河南省科技攻关项目（２１２１０２２１００５７）；河南省高等学校重点科研项目（２１Ａ４６００２５；１９Ａ４６００３０）作者简介：李征（１９８２ ），男，博士，讲师，主要研究方向为难加工材料的磨削加工技术㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｚ１９８２１３１＠１６３ ｃｏｍ㊂磨削加工硬脆材料的延性域研究进展李征１，２，刘飞３，文振华１（１ 郑州航空工业管理学院航空工程学院，河南郑州４５００４６；２ 南京航空航天大学机电学院，江苏南京２１００１６；３ 河南科技大学机电工程学院，河南洛阳４７１００３）摘要：为实现硬脆材料在磨削过程中处于延性域加工，以提高材料的表面质量㊁增加材料的使用寿命，使材料具有优良的抗疲劳㊁耐磨损性能，从试验研究㊁理论建模㊁仿真分析３个方面介绍了国内外学者对硬脆材料磨削加工过程中的脆塑转变现象的研究㊂分析了超声辅助振动磨削加工中脆塑转变的国内外研究现状，提出将高速㊁超高速与超声辅助振动磨削相结合的加工方式㊂研究结果表明：磨削速度对硬脆材料的最大未变形切屑厚度影响较大；引入超声辅助振动容易实现硬脆材料延性域磨削；施加不同方向的超声辅助振动对材料脆塑转变的临界切削深度影响不同㊂提出未来应从磨削热㊁预热处理㊁仿真分析模型㊁磨削加工模型４个方面对硬脆材料延性域磨削进行更深层次的研究㊂研究成果为实现硬脆材料延性域磨削和实际生产提供了参考㊂关键词：硬脆性材料；磨削加工技术；脆塑转变；超声辅助振动加工；延性域中图分类号：ＴＧ５８０ ６ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＤｕｃｔｉｌｉｔｙＤｏｍａｉｎｏｆＧｒｉｎｄｉｎｇＨａｒｄａｎｄＢｒｉｔｔｌｅＭａｔｅｒｉａｌｓＬＩＺｈｅｎｇ１，２，ＬＩＵＦｅｉ３，ＷＥＮＺｈｅｎｈｕａ１（１ ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＨｅｎａｎ４５００４６，Ｃｈｉｎａ；２ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００１６，Ｃｈｉｎａ；３ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｕｏｙａｎｇＨｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｏｍａｉｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｕｓｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｍａｋｅｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｎｔｉ⁃ｆａｔｉｇｕｅａｎｄａｎｔｉ⁃ｗｅａｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｐｌａｓｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｎｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｂｙｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｓｃｈｏｌａｒｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓ，ｓｕｃｈａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｐｌａｓｔｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｇｒｉｎｄｉｎｇａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄａｎｅｗｍａｃｈｉｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｈｉｇｈｓｐｅｅｄ，ｕｌｔｒａ⁃ｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｇｒｉｎｄｉｎｇｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｓｐｅｅｄｈａｓａｇｒｅａｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄｃｈｉｐｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｏ⁃ｍａｉｎｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓｅａｓｉｌｙａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆｕｌｔｒａ⁃ｓｏｎｉｃ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｐｌａｓｔｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｏｍａｉｎｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｓｈｏｕｌｄｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｒｏｍｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓ，ｓｕｃｈａｓｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｔ，ｐｒｅ⁃ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌａｎｄｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｏｍａｉｎｇｒｉｎｄｉｎｇａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ；Ｇｒｉｎｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｐｌａｓｔｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ；Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｉｎｇ；Ｄｕｃｔｉｌｉｔｙｄｏｍａｉｎ０㊀前言微晶玻璃㊁单晶硅㊁光学玻璃㊁工程陶瓷等材料具有硬度高㊁强度高㊁脆性高㊁耐磨损性能㊁耐腐蚀性能㊁化学性质稳定等特点，在汽车㊁仪器仪表㊁航空航天㊁军事等方面应用非常广泛［１－２］㊂然而，这些材料属于硬脆材料，其脆性高㊁断裂韧性低，工件加工时容易产生裂纹㊁崩边等缺陷，且加工功效低，严重影响工件的表面质量㊁使用寿命㊂硬脆材料加工过程中存在一个临界深度，当划痕深度小于临界深度时，硬脆材料以塑性模式去除；当划痕深度大于临界深度时，以脆性模式去除，加工硬脆材料时发生的这种现象称为脆性－塑性转变，又分别称为延性域加工㊁塑性化加工［３］㊂目前，针对硬脆材料延性域加工的最新研究中，较多的是研究磨削㊁车削㊁切削等方法，如在最大切削深度小于延性域加工的临界深度时对工件的加工表面质量进行控制，这些方法在一定程度上可以实现硬脆材料的延性域加工㊂但磨削加工时加工参数的合理选择㊁车削加工时刀具前角的精确控制，都会影响硬脆材料的延性域加工质量，容易在切削加工表面产生微裂纹和凹坑等㊂基于上述问题，本文作者重点分析了磨削加工下硬脆材料的脆性－塑性转变的研究现状，同时对超声辅助振动条件下的硬脆材料脆性－塑性转变研究现状进行分析，提出高磨削速度和超声辅助振动相结合作为硬脆材料磨削加工中脆塑转变的新方法㊂１ 磨削加工脆塑转变研究现状通过合适的方法调整或控制工件在加工过程中处于延性域，可以增加工件的耐腐蚀性能和抗磨损性能，提高工件的表面质量和疲劳寿命㊂为了使硬脆材料在加工过程中处于延性域，国内外学者们进行了大量的研究，研究方法大致分为３种：试验研究㊁理论建模㊁仿真分析㊂１ １㊀试验研究在磨削加工过程中，研究者通过大量的试验对硬脆材料延性域进行研究㊂陈明君等［４］由金刚石磨粒的压痕试验，分析磨削过程中脆性材料的脆塑转变临界条件，进行ＬＨＧ８和ＦＣＤ１光学玻璃磨削试验，对比分析不同磨削深度下塑性域与非塑性域工件表面微观形貌，发现通过控制载荷㊁磨削速度㊁进给量，能够实现脆性材料延性域磨削㊂针对磨削硬脆材料过程中切屑堵塞砂轮对材料延性域影响较大的问题，姜峰等人［５］指出电解在线砂轮修整技术可以使砂轮在磨削过程中始终不被磨屑堵塞，从而实现硬脆材料的塑性加工㊂王景贺等［６］基于压痕法探究微晶玻璃的断裂韧性，计算了材料的理论临界载荷，开展循环纳米压痕试验，分析了加工疲劳对临界压力载荷㊁临界磨削深度的影响规律，获得了微晶玻璃的脆塑转变临界磨削条件㊂傅玉灿等［７］为实现脆性材料延性域磨削加工，由脆性材料延性域磨削机制，分析了实现单颗磨粒切厚均匀化的条件，制作了２个磨粒粒径不同的单层钎焊磨粒有序排布的砂轮，进行磨削氧化锆陶瓷试验，对比分析２个砂轮修整前后的轮廓峰点分布情况及２个砂轮修整前后的表面形貌，揭示了单层钎焊砂轮经磨粒有序排布和精密修整达到均匀化单颗磨粒切厚的目的㊂张昆等人［８］对比分析碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮前后磨削ＳｉＣ陶瓷的表面形貌，探究了修整次数对工件表面㊁单颗磨粒最大切厚的影响，揭示了修整量的改变引起单颗磨粒最大切厚的变化，从而改变工件脆性－塑性转变临界切厚，使塑性变形成为ＳｉＣ陶瓷的主要去除方式，实现了该材料延性域磨削㊂马振芳等［９］根据镁铝尖晶石透明陶瓷材料的脆塑转变行为，开展尖晶石陶瓷磨削试验，分析不同磨粒磨削后材料的表面微观形貌㊁磨削前后透光率㊁金刚石的磨粒尺寸㊁进给量对镁铝尖晶石表面粗糙度的影响，研究成果有助于实现材料延性域磨削㊂ＣＨＥＮＧ等［１０］在低磨削速度下进行一系列单颗金刚石微磨单晶硅划痕试验，运用显微镜和表面轮廓仪观测单点金刚石加工的微槽的裂纹，发现磨粒的锋利程度影响材料的脆塑转变和临界切削深度，对比分析了不同划擦速度与材料脆塑转变的关系㊂ＧＵＯ等［１１］分析了样品尺寸对材料从脆性到延性转变的影响㊂ＴＡＮＡＫＡ等［１２］研究了材料中的镍㊁锰元素对试验试样延性域的影响㊂肖志信等［１３］基于硬脆材料磨削加工机制，进行石英玻璃纳米级压痕试验，分析压痕试验位移－载荷曲线与石英玻璃临界破裂深度之间的变化关系，探究磨削参数对磨削表面粗糙度的影响，为进一步研究延性域临界磨削提供了试验支撑㊂葛琦等人［１４］对单晶硅片进行磨削试验，运用三维形貌轮廓仪和扫描电子显微镜观察工件磨削表面微观形貌，从表面破碎面积百分比㊁表面破碎率㊁分形维数㊁表面纹理纵横比等方面，对单晶硅磨削表面脆塑转变进行表征，发现表面纹理纵横比能够准确地表示单晶硅材料磨削表面的脆塑转变行为㊂经过试验研究，人们对硬脆材料加工中延性域有了整体的认识，近年来关于硬脆材料加工中延性域的研究主要分为：（１）加工参数对材料延性域的影响；（２）不同硬脆材料延性域的研究；（３）磨削试验使用的砂轮对材料延性域的影响㊂然而，关于硬脆材料延性域机制方面的研究还有很大的空间，尤其针对磨削加工过程中材料的力学特性㊁消耗的能量等对材料延性域的影响仍需要更深入的研究㊂１ ２㊀理论建模利用试验方法研究硬脆材料延性域需要耗费大量的精力，对硬脆材料延性域的产生机制也不能进行更进一步的探究㊂为此，许多研究者从理论方面对硬脆材料延性域产生机制进行深入研究㊂郑建新等［１５］从加工过程中所需的能量㊁材料去㊃８７１㊃机床与液压第４９卷除率㊁陶瓷材料本身的性质等方面，分析陶瓷材料延性域磨削的可行性，基于压痕断裂力学原理构建陶瓷材料延性域磨削的模型，将超声磨削应用于陶瓷材料，得到陶瓷材料实现延性域超声磨削的临界深度㊂吴重军［１６］对比分析传统与新建立的延性域磨削临界切屑厚度模型，发现在延性域磨削临界切屑厚度模型中考虑材料力学特性㊁磨削加工参数，可以提高工件表面质量，并借助高速磨削碳化硅试验对新建立的临界切屑厚度模型进行验证㊂ＳＵＮ等［１７］基于磨削原理，确定了硬脆材料的脆塑转变临界值，建立了磨削过程中切屑产生的３个阶段中单位宽度总法向力和切向力的数学模型㊂ＷＵ等［１８］认为脆性材料的切削力包括塑性切削力和脆性切削力，塑性切削力主要由摩擦力㊁犁耕力和切削力组成，脆性切削力主要与摩擦力和断裂切削力有关，并进行了不同转速和未变形切屑厚度下的塑性去除系数和裂纹尺寸的对比试验，构建了塑性去除力和脆性去除力共存的模型㊂杨晓京等［１９］根据单晶锗纳米划痕试验脆塑转变机制，计算了单晶锗材料脆塑转变的临界载荷，并开展变载荷纳米划痕试验，基于试验结果对单晶锗脆塑转变临界深度模型进行修正，修正后的模型可以更好地控制单晶锗在延性域内加工㊂学者们通过构建模型及对建立的模型进行修正，从理论上对硬脆材料磨削加工延性域进行了分析并取得了一定进展，但仅从理论方面进行分析还不严谨，为获得更加精确㊁更贴近于实际工况的理论模型，他们将理论分析与有限元仿真分析相结合，以期获得更加严谨㊁全面的分析结果㊂１ ３㊀仿真模拟随着科学技术水平的迅速发展和计算机水平的提高，以及有限元分析技术的广泛应用，许多学者运用数值模拟方法对硬脆材料的磨削过程进行建模分析㊂由于砂轮的磨粒排布是无规则的，学者们为简化模拟砂轮磨削过程的建模，将砂轮简化为单颗磨粒，对单颗磨粒磨削过程进行仿真分析㊂吴书安等［２０］通过研究单颗磨粒划痕，构建热－力耦合平面仿真模型，分析流动应力与单颗磨粒半径㊁磨削深度的变化关系，通过数值模拟获得了塑性流动阈值范围和产生脆塑转变的临界值㊂ＪＩ等［２１］运用非线性有限元分析软件，对单点金刚石磨削碳化硅过程进行数值模拟，通过合理控制磨削参数，得到了高精度的碳化硅自由表面㊂ＤＵＡＮ［２２］基于尖端半径不同的金刚石磨粒对单晶硅的划痕试验结果，运用数值模拟与ＳＰＨ相耦合的方法，探究了单晶碳化硅在不同尖端半径的锥形金刚石颗粒划痕处的脆塑转变㊂ＺＨＡＮＧ等［２３］基于Ｄ－Ｐ本构模型，建立了金刚石磨粒磨削单晶硅的仿真模型，观察仿真过程中切屑形貌和切削力的变化，区分了单晶硅的脆性去除行为和塑性去除行为㊂ＬＩＵ等［２４］基于光滑粒子流体动力学的单颗磨粒划痕模拟方法，分析了碳化硅陶瓷磨削机制，探究了材料去除过程㊁划痕速度对裂纹扩展㊁磨削表面粗糙度和划痕力的影响，仿真结果表明磨削深度的改变对材料的脆㊁塑性影响较大㊂通过数值模拟方法获得的研究成果，为更加全面地探究硬脆材料磨削加工中的延性域奠定了基础，但数值模拟过程中使仿真模型更接近于实际工况㊁计算分析时间更短㊁更精确等方面还受到限制，运用数值模拟方法探究硬脆材料磨削加工中的延性域仍然需要进行更加深入的研究㊂２ 超声辅助振动磨削加工脆塑转变研究现状超声辅助振动磨削是一种复合加工技术，结合了传统超声加工与普通磨削加工的材料去除方式，具有提高材料去除率㊁减小磨削力㊁提高加工精度㊁改善表面质量等优点，尤其在硬脆材料精密加工中其优势较为突出［２５－２６］㊂学者们将超声辅助振动作用与磨削加工有机结合在一起，对工件进行内圆㊁平面㊁侧面等超声振动辅助磨削加工㊂ＣＡＯ等［２７］根据超声振动辅助内圆磨削机制，建立单颗磨粒的运动轨迹方程及磨削力模型，开展传统内圆磨削与超声辅助振动内圆磨削对比试验，分析超声作用对工件表面微观形貌㊁磨削力㊁切屑截面积的影响，得到超声振动辅助的存在可以改善工件表面质量，且容易实现硬脆材料延性域加工㊂ＣＨＥＮ等［２８］基于椭圆超声辅助振动磨削原理，构建了椭圆超声振动磨削加工时临界未变形切屑厚度模型，分析工艺参数对磨削力和比磨削能的影响规律，获得了椭圆超声振动磨削脆性材料的脆塑转变行为机制以及控制脆性材料在延性域内磨削㊂ＸＩＡＯ等［２９］研究了超声振动辅助侧磨陶瓷的塑性－脆性过渡去除机制，建立了理论切削力模型，通过试验确定了塑性－脆性临界切削深度，从而区分陶瓷材料的塑性区和脆性区㊂针对磨削硬脆材料时在不同方向上施加超声振动方面的研究，张嘉桐［３０］对微晶玻璃进行无超声振动㊁不同方向的超声辅助振动划擦对比试验，探究超声振动对划擦力㊁振动方向对材料去除率的影响，揭示了Ｙ向超声振动作用增加了微晶玻璃韧脆转变深度且能够实现脆性材料延性域去除㊂为探究超声辅助振动作用对硬脆材料延性域加工有显著效果，学者们建立理论模型并进行更加深入的研究㊂ＬＩ等［３１］基于变深度纳米划痕试验和超声振动辅助磨削单颗磨粒轨迹，构建以单位时间内材料的去除率为桥梁的法向磨削力模型，通过对比分析，得到超声振动辅助磨削可以改善工件表面质量㊁降低表面㊃９７１㊃第９期李征等：磨削加工硬脆材料的延性域研究进展㊀㊀㊀损伤深度，有助于实现材料延性域磨削㊂ＺＨＯＵ和ＺＨＡＯ［３２］由超声振动辅助磨削玻璃加工中特定切削能量的表达式，提出了将塑性模态和脆性模态去除过程中所消耗的能量作为超声振动参数㊁磨削参数和工件材料固有特性的函数来进行建模，预测超声振动辅助磨削玻璃加工中脆塑转变的临界切削深度㊂以上研究结果表明，超声辅助振动作用有助于实现硬脆材料延性域加工，一方面可以改善工件表面质量，提高工件加工精度；另一方面能够增大硬脆材料的临界切削深度，扩大硬脆材料延性域㊂３㊀结论在磨削加工硬脆材料过程中，为使其处于延性域加工，可以通过调整加工参数㊁改变砂轮磨粒排布形式以及将传统磨削与超声辅助振动相结合等方法来实现㊂但是，现阶段多采用传统速度的磨削工艺，磨削速度较低，加工效率较低㊂如果将超声辅助振动与高速㊁超高速磨削加工技术相结合，必定能在保证加工工件拥有良好抗疲劳㊁抗腐蚀性能的基础上，提高加工效率㊂为实现该目标，需要进行以下更进一步的深入探究：（１）磨削热㊂磨削硬脆材料加工过程中产生的磨削热属于瞬态冲击热，需研究瞬态冲击热对硬脆材料的变化机制㊁临界切削深度是否有影响㊂（２）预热处理㊂高温可以使硬脆材料产生热软化效应，能够使硬脆材料延性域加工变得更加容易，考虑对硬脆材料磨削加工前进行一定的预热加工，能够使工件得到更好的表面质量和更高的加工效率㊂（３）仿真分析模型㊂硬脆材料磨削加工仿真分析中，通常是建立单颗磨粒磨削仿真分析模型，没有针对整个砂轮建立磨削仿真分析模型㊂为使仿真分析更贴近实际磨削工况，应考虑对整个砂轮进行仿真分析㊂（４）磨削加工模型㊂针对硬脆材料延性域磨削加工，不同材料需构建不同的磨削加工模型，对于不同材料的磨削试验，考虑引入变材料系数建立不同硬脆材料之间通用的磨削加工模型㊂参考文献：［１］任敬心，华定安．磨削原理［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０１１．［２］陈明君，王立松，梁迎春，等．脆性材料塑性域的超精密加工方法［Ｊ］．航空精密制造技术，２００１，３７（２）：１０－１２．ＣＨＥＮＭＪ，ＷＡＮＧＬＳ，ＬＩＡＮＧＹＣ，ｅｔａｌ．Ｕｌｔｒａ⁃ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｃｈｉｎｉｎｇｏｆｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｄｕｃｔｉｌｅｒｅｇｉｍｅ［Ｊ］．ＡｖｉａｔｉｏｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００１，３７（２）：１０－１２．［３］刘新，黄帅，陈发泽，等．一种实时调控脆性材料脆塑转变厚度的方法：ＣＮ１０４４４５９９８Ａ［Ｐ］．２０１５－０３－２５．［４］陈明君，董申，李旦，等．脆性材料超精密磨削时脆转变临界条件的研究［Ｊ］．高技术通讯，２０００，１０（２）：６４－６７．ＣＨＥＮＭＪ，ＤＯＮＳ，ＬＩＤ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｂｅｉｔｔｌｅ⁃ｄｕｃｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｂｅｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｕｌｔｒａ⁃ｐｒｅ⁃ｃｉｓｉｏｎｇｒｉｎｄｉｎｇ［Ｊ］．ＨｉｇｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２０００，１０（２）：６４－６７．［５］姜峰，李剑峰，孙杰，等．硬脆材料塑性加工技术的研究现状［Ｊ］．工具技术，２００７，４１（８）：３－８．ＪＩＡＮＧＦ，ＬＩＪＦ，ＳＵＮＪ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｃｔｕａｌｉｔｉｅｓｏｆｄｕｃ⁃ｔｉｌｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｆｏｒｈａｒｄａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＴｏｏｌＥｎｇｉ⁃ｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，４１（８）：３－８．［６］王景贺，李顺增，宋晓莉，等．基于纳米压痕疲劳实验的微晶玻璃脆塑转变研究［Ｊ］．光学学报，２０１３，３３（９）：（０９２２００４－１）－（０９２２００４－６）．ＷＡＮＧＪＨ，ＬＩＳＺ，ＳＯＮＧＸＬ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｅｒａｍｉｃ⁃ｇｌａｓｓ ｓｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｄｕｃｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｎａｎｏ⁃ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｆａｔｉｇｕｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．ＡｃｔａＯｐｔｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１３，３３（９）：（０９２２００４－１）－（０９２２００４－６）．［７］傅玉灿，张贝，徐鸿钧，等．单颗磨粒切厚均匀化实现脆性材料延性域磨削技术［Ｊ］．南京航空航天大学学报，２０１２，４４（５）：７５４－７６１．ＦＵＹＣ，ＺＨＡＮＧＢ，ＸＵＨＪ，ｅｔａｌ．Ｄｕｃｔｉｌｅｒｅｇｉｍｅｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｕｎｉｆｙｉｎｇｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄｃｈｉｐｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｇｒａｉｎｃｕｔｔｉｎｇｅｄｇｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，２０１２，４４（５）：７５４－７６１．［８］张昆，苏宏华，徐旺，等．碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮对磨削ＳｉＣ的材料去除机理的影响［Ｊ］．南京航空航天大学学报，２０１４，４６（５）：７３２－７３７．ＺＨＡＮＧＫ，ＳＵＨＨ，ＸＵＷ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｌａｔｅｗｈｅｅｌｄｒｅｓｓｉｎｇｏｆｍｏｎｏｌａｙｅｒｂｒａｚｅｄｄｉａｍｏｎｄｗｈｅｅｌｏｎｍａｔｅｒｉａｌｒｅ⁃ｍｏｖａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎＳｉＣｇｒｉｎｄｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，２０１４，４６（５）：７３２－７３７．［９］马振芳，王丽，姜雪，等．镁铝尖晶石的塑性域磨削［Ｊ］．光学精密工程，２０１７，２５（４）：４３１－４３６．ＭＡＺＦ，ＷＡＮＧＬ，ＪＩＡＮＧＸ，ｅｔａｌ．ＤｕｃｔｉｌｅｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆＭｇＡｌ２Ｏ４ｓｐｉｎｅｌ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，２５（４）：４３１－４３６．［１０］ＣＨＥＮＧＪ，ＷＵＪ，ＧＯＮＧＹＤ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓｉｎｇｌｅｇｒｉｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒａｎｄｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｄｕｃｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｗｉｔｈａｄｉａｍｏｎｄｍｉｃｒｏ⁃ｇｒｉｎｄｉｎｇｔｏｏｌ［Ｊ］．ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１７，９１（１／２／３／４）：１２０９－１２２６．［１１］ＧＵＯＪＪ，ＭＡＤＨＡＶＲＥＤＤＹＫ，ＨＩＲＡＴＡＡ，ｅｔａｌ．Ｓａｍｐｌｅｓｉｚｅｉｎｄｕｃｅｄｂｒｉｔｔｌｅ－ｔｏ－ｄｕｃｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅ⁃ｃｒｙｓｔａｌａｌｕｍｉｎｕｍｎｉｔｒｉｄｅ［Ｊ］．ＡｃｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２０１５，８８：２５２－２５９．［１２］ＴＡＮＡＫＡＭ，ＭＡＴＳＵＯＫ，ＹＯＳＨＩＭＵＲＡＮ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＮｉａｎｄＭｎｏｎｂｒｉｔｔｌｅ－ｔｏ－ｄｕｃｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎｕｌｔｒａｌｏｗ⁃ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ａ，２０１７，６８２：３７０－３７５．㊃０８１㊃机床与液压第４９卷［１３］肖志信，郑煜，李白冰，等．硬脆性材料功能微结构精密磨削实验［Ｊ］．航空精密制造技术，２０１８，５４（６）：１－５．ＸＩＡＯＺＸ，ＺＨＥＮＧＹ，ＬＩＢＢ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｐｒｅｃｉｓｅｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｈａｒｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌ［Ｊ］．ＡｖｉａｔｉｏｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８，５４（６）：１－５．［１４］葛琦，周平，赵林杰，等．单晶硅磨削表面脆塑转变表征方法［Ｊ］．机电工程技术，２０１９，４８（１０）：６９－７３．ＧＥＱ，ＺＨＯＵＰ，ＺＨＡＯＬＪ，ｅｔａｌ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｐｌａｓｔｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉ⁃ｃｏｎｓｕｒｆａｃｅ［Ｊ］．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９，４８（１０）：６９－７３．［１５］郑建新，徐家文，吕正兵．陶瓷材料延性域磨削机理［Ｊ］．硅酸盐学报，２００６，３４（１）：１０２－１０６．ＺＨＥＮＧＪＸ，ＸＵＪＷ，ＬＶＺＢ．Ｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｅ⁃ｒａｍｉｃｓｉｎｔｈｅｄｕｃｔｉｌｅｒｅｇｉｍｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＣｅｒａｍｉｃＳｏｃｉｅｔｙ，２００６，３４（１）：１０２－１０６．［１６］吴重军．碳化硅磨削微观损伤机理及其高性能磨削技术研究［Ｄ］．上海：东华大学，２０１７．ＷＵＣＪ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｉｃｒｏ⁃ｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｇｒｉｎｄ⁃ｉｎｇｏｆｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅａｎｄｉｔｓｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｇｒｉｎｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｄ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１７．［１７］ＳＵＮＬ，ＹＡＮＧＳＭ，ＹＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｍｏｄｅｌｏｆｇｒｉｎｄ⁃ｉｎｇｆｏｒｃｅｓｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｆｏｒｍａｃｈｉｎｉｎｇｂｒｉｔｔｌｅａｎｄｈａｒｄｍａｔｅｒｉ⁃ａｌｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＣＩＲＰ，２０１５，２７：１９２－１９７．［１８］ＷＵＣＪ，ＬＩＢＺ，ＹＡＮＧＪＧ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅｆｏｒｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｃｏ⁃ｅｘｉｓｔｉｎｇｏｆｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ［Ｊ］．ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６，８７（５）：１９６７－１９７５．［１９］杨晓京，刘浩，赵彪，等．单晶锗脆塑转变纳米划痕实验研究［Ｊ］．有色金属工程，２０１９，９（６）：１２－１６．ＹＡＮＧＸＪ，ＬＩＵＨ，ＺＨＡＯＢ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｎａｎｏｓｃａｌｅｓｃｒａｔｃｈｉｎｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｇｅｒｍａｎｉｕｍｂｒｉｔｔｌｅｐｌａｓ⁃ｔｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，９（６）：１２－１６．［２０］吴书安，祝锡晶，郭策．基于热力耦合的单磨粒临界磨削仿真分析［Ｊ］．表面技术，２０１６，４５（８）：１４４－１４９．ＷＵＳＡ，ＺＨＵＸＪ，ＧＵＯＣ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｓｉｎｇｌｅｇｒａｉｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｒｍｏ⁃ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｏｕｐｌｅ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６，４５（８）：１４４－１４９．［２１］ＪＩＳＪ，ＬＩＵＬＬ，ＺＨＡＯＪ，ｅｔａｌ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｂｏｕｔａｂｒａｓｉｖｅｂｅｌｔｇｒｉｎｄｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ［Ｊ］．ＫｅｙＥｎｇｉ⁃ｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，６７９：２７－３２．［２２］ＤＵＡＮＮ．ＴｈｅｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌＳｉＣｓｃｒａｔｃｈｉｎｇｂｙｓｉｎｇｌｅｄｉａｍｏｎｄｇｒｉｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｐｒａ⁃ｄｉｕｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，５３（１５）：１７１．［２３］ＺＨＡＮＧＪＪ，ＨＡＮＬ，ＺＨＡＮＧＪＧ，ｅｔａｌ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｏｏｌｒａｋｅａｎｇｌｅｏｎｂｒｉｔｔｌｅ－ｔｏ－ｄｕｃ⁃ｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎｄｉａｍｏｎｄｃｕｔｔｉｎｇｏｆｓｉｌｉｃｏｎ［Ｊ］．ＴｈｅＩｎｔｅｒ⁃ｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９，１０４（１／２／３／４）：８８１－８９１．［２４］ＬＩＵＹ，ＬＩＢＺ，ＷＵＣＪ，ｅｔａｌ．Ｓｍｏｏｔｈｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｈｙｄｒｏｄｙ⁃ｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｉＣｃｅｒａｍ⁃ｉｃｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ［Ｊ］．ＣｅｒａｍｉｃｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０１８，４４（１１）：１２１９４－１２２０３．［２５］曹建国，张勤俭．碳化硅陶瓷超声振动辅助磨削材料去除特性研究［Ｊ］．机械工程学报，２０１９，５５（１３）：２０５－２１１．ＣＡＯＪＧ，ＺＨＡＮＧＱＪ．Ｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｕｌｔｒａ⁃ｓｏｎｉｃａｓｓｉｓｔｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆＳｉＣｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅ⁃ｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，５５（１３）：２０５－２１１．［２６］陈剑斌．硬脆难加工材料高速磨削表面完整性及亚表面损伤研究［Ｄ］．长沙：湖南大学，２０１５．ＣＨＥＮＪＢ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｅｇｒｉｔｙａｎｄｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｄａｍａｇｅｉｎｈｉｇｈｓｐｅｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｈａｒｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１５．［２７］ＣＡＯＪＧ，ＮＩＥＭ，ＬＩＵＹＭ，ｅｔａｌ．Ｄｕｃｔｉｌｅ⁃ｂｒｉｔｔｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｉｎｔｅｒｎａｌｇｒｉｎｄ⁃ｉｎｇｏｆｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｊ］．ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒ⁃ｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８，９６（９／１０／１１／１２）：３２５１－３２６２．［２８］ＣＨＥＮＪＢ，ＦＡＮＧＱＨ，ＷＡＮＧＣＣ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｎｂｒｉｔｔｌｅ⁃ｄｕｃｔｉｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｅｌｌｉｐｔｉｃａｌｕｌ⁃ｔｒａｓｏｎｉｃａｓｓｉｓｔｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｈａｒｄｂｒｉｔｔｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｐｒｅ⁃ｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，４６：１０４－１１７．［２９］ＸＩＡＯＸＺ，ＺＨＥＮＧＫ，ＬＩＡＯＷＨ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｍｏｄｅｌｉｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎａｓｓｉｓｔｅｄｓｉｄｅｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｚｉｒｃｏｎｉａｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌｓａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，２０１６，１０４：５８－６７．［３０］张嘉桐．超声辅助磨削中振动方向对材料去除的影响［Ｄ］．大连：大连理工大学，２０１８．ＺＨＡＮＧＪＴ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｎｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｓｓｉｓ⁃ｔｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇ［Ｄ］．Ｄａｌｉａｎ：ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８．［３１］ＬＩＣ，ＺＨＡＮＧＦＨ，ＭＥＮＧＢＢ，ｅｔａｌ．Ｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉ⁃ｂｒａｔｉｏｎａｓｓｉｓｔｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒＳｉＣｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｊ］．ＣｅｒａｍｉｃｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０１７，４３（３）：２９８１－２９９３．［３２］ＺＨＯＵＭ，ＺＨＡＯＰＹ．Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈｆｏｒｄｕｃｔｉｌｅ⁃ｂｒｉｔｔｌｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎａｓｓｉｓｔｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｏｐｔｉｃａｌｇｌａｓｓｅｓ［Ｊ］．ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６，８６（５／６／７／８）：１７７５－１７８４．（责任编辑：张楠）㊃１８１㊃第９期李征等：磨削加工硬脆材料的延性域研究进展㊀㊀㊀。
