肖福源，阎 兵，靳 刚，刘 浩，谭 辉

(天津职业技术师范大学 机械工程学院，天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津 300222)

0 引 言

石英玻璃具有硬度高热稳定性好等特点被广泛应用于天文望远镜、航空航天飞机制造、国防科技等领域。然而由于这类材料的硬度较高、脆性较大，加工中极易出现裂纹、崩边等问题，严重影响零件表面完整性。

目前国内外学者对玻璃类材料超声加工研究较为广泛，Mohd Fauzi Ismail[1]等人研究了电镀金刚石砂轮有效磨粒数量、磨粒分布对表面粗糙度的影响。Ali Zahedi[2]等人探究了Al2O3-ZrO2陶瓷材料的内圆超声磨削对表面质量的影响。吕东喜[3]开展了对硬脆材料的超声辅助磨削实验，并研究其高频振动效应，利用压痕理论和弹性、塑性应力结合建立了非线性力学模型。吴庆玲, 王翠等[4]人通过对石英玻璃开展二维超声振动研究，并建立了开式砂带磨削实验平台，通过单因素优选法设计开展实验。

笔者利用超声辅助磨削加工装置和正交试验方法对石英玻璃进行了普通磨削和超声辅助磨削，对比了两种磨削方式对石英玻璃磨削力大小的影响，探究了刀具磨损的最优的试验参数。

1 石英玻璃磨削实验准备

实验材料为石英玻璃，材料的基本参数如表1所示。测力仪型号为9527B，机床型号为MLA150691。超声波发生器型号为UBT40-33B，超声频率为31 620 Hz。实验加工方式如图1所示。

表1 石英玻璃的主要性能

图1 加工示意图

2 正交实验设计

此次实验设计为三因素-四水平的正交试验，三个实验因素为：主轴转速、进给速度、磨削深度。……