《表2 沟槽峰峰值与波长：碳化硅陶瓷超声振动辅助精密磨削实验研究》

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《碳化硅陶瓷超声振动辅助精密磨削实验研究》

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图4为超景深下的碳化硅普通磨削后放大200倍的的表面形貌，实验条件为：vs=3.77 m/s，fw=1 000 mm/min，ap=0.01 mm。可以看到普通磨削后的碳化硅表面是由相互平行、粗细不一的直线沟槽组成的。图5为相同放大倍率、相同条件下超声振动辅助磨削的表面形貌，可以看到磨削表面有个别较粗的正弦曲线形状的沟槽，其他大部分比较均匀，粗划痕对表面质量影响较大，因此对深沟槽单独在1 500倍率下放大进行观察，并用超景深显微镜软件的测量功能测量正弦曲线沟槽的峰峰值以及波长（相邻两峰之间的距离），将几组测量的结果列入表2内，利用公式λ=（vs+fw）/f[9]计算轴向超声振动辅助磨削时单颗磨粒的理论波长，将计算值也列入表2内。通过对比可以发现，这些正弦曲线沟槽的波长与同条件下的波长计算值基本一致，沟槽的峰峰值基本等于实验条件中振幅A的两倍，说明曲线沟槽的轨迹与轴向超声振动辅助磨削的单颗磨粒轨迹相同。这是因为在轴向超声振动下，单颗磨粒的轨迹为一条正弦曲线，较细的磨粒在工件表面刻划留下的正弦曲线沟槽相互干涉叠加形成网状，平面就较为均匀。另一方面，由于本文使用的砂轮直径较小，与大直径砂轮相比，在相同的线速度的下，转速较高，因此同一颗磨粒在一定进给距离内反复磨削的次数很多，不断形成刻划的沟槽。如图6所示，砂轮上的磨粒随机分布，磨粒粗细不同，突出的高出也不同，砂轮表面存在个别较粗的磨粒，这些较粗的磨粒划过工件表面时，工件表面时形成的沟槽深度较深，后续的磨粒无法去除，从而在工件表面留下一条深沟槽。