半固著磨具“陷阱”效應(yīng)及其影響因素的研究.pdf

1、磨粒加工是先進(jìn)陶瓷材料精密、超精密加工的主要手段。目前，對(duì)先進(jìn)陶瓷材料的加工要求越來(lái)越高，如何保證提高加工精度和降低表面損傷的一致性已成為亟需解決的問(wèn)題。本文主要研究半固著磨粒加工技術(shù)中的“陷阱”效應(yīng)，可降低甚至消除大顆粒形成的表面損傷，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)陶瓷材料的高效精密加工。 對(duì)精密加工中典型磨粒加工方法的機(jī)理進(jìn)行了闡述，明確了半固著磨粒加工的定義與范疇。分析了“陷阱”效應(yīng)與半固著、磨粒埋沒(méi)現(xiàn)象、氣孔容屑現(xiàn)象的關(guān)系。 依據(jù)先進(jìn)

2、陶瓷材料的去除機(jī)理，初步提出了半固著磨具設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。對(duì)普通磨具及制造進(jìn)行了概述，成功試制了半固著磨具。初步確定磨具硬度、微觀形貌等對(duì)”陷阱“效應(yīng)有重要影響的磨具表層參數(shù)作為檢測(cè)指標(biāo)。 以表面粗糙度Rv和Ra值為指標(biāo)、以無(wú)損傷單晶硅片為試件，對(duì)“陷阱“效應(yīng)及影響因素進(jìn)行了研究。討論了磨具硬度，大顆粒濃度、尺寸及硬度，加工工藝參數(shù)對(duì)“陷阱”效應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)磨具硬度高、大顆粒尺寸較大和硬度較小時(shí)不利于”陷阱“效應(yīng)發(fā)揮；加工載荷的提高不利

3、于“陷阱”效應(yīng)發(fā)揮，原因是加工載荷提高會(huì)導(dǎo)致磨粒或大顆粒對(duì)被加工表面的載荷增加，從而增加工件表面損傷。磨具轉(zhuǎn)速的增加對(duì)“陷阱”效應(yīng)影響不大，但加工后試件表面粗糙度增加，因?yàn)檗D(zhuǎn)速增加使磨?；虼箢w粒在單位時(shí)間內(nèi)歷經(jīng)被加工表面的次數(shù)增加；大顆粒濃度對(duì)“陷阱”效應(yīng)無(wú)影響，但磨具表層容納大顆粒的能力存在一個(gè)臨界值，當(dāng)大顆粒數(shù)量小于該值時(shí)，大顆?？赏耆萑?，當(dāng)大顆粒數(shù)量超過(guò)該值時(shí)，大部分大顆粒不能陷入，加工載荷由這些殘余大顆粒承擔(dān)，對(duì)工件形成較大的