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通过砂轮表面的结构化改善大磨粒白刚玉的磨削性能

发布日期::15-02-28 16:40:29   点击数:0

   今天我们又可以为大家继续介绍资讯,今天我们要给大家先容的是:通过砂轮表面的结构化改善大磨粒白刚玉的磨削性能。

      随着陶瓷、玻璃、半导体等硬脆材料在光学、航天、微电子等领域的广泛应用,其精密、超精密加工受到越来越多的重视。大磨粒白刚玉具有加工效率高、耐磨性好等优点,经过精密修整的大磨粒白刚玉可用于硬脆材料的超精密磨削加工。但是修整后大磨粒白刚玉,磨削力大,不利于减小工件的亚表层损伤。

      针对大磨粒白刚玉超精密磨削过程中存在的这一问题,提出了基于激光加工方法的大磨粒白刚玉表面结构化工艺方案,旨在通过砂轮表面的结构化改善大磨粒白刚玉的磨削性能。采用两种典型的脉冲激光光源,即纳秒激光和飞秒激光,对白刚玉表面进行激光加工实验,激光光源类型对加工效率、加工质量以及白刚玉石墨化的影响规律,经对比选择LDU5紫外纳秒脉冲激光作为后续实验的加工光源。通过单颗粒白刚玉微沟槽激光加工工艺实验,沟槽宽度、沟槽深度与激光加工参数间的关系,并结合大磨粒白刚玉表面微沟槽激光加工工艺实验结果,选择合适的工艺参数,完成了大磨粒白刚玉的表面结构化加工。采用在线电解修锐技术(ELID)辅助白刚玉对磨修整法对具有结构化表面的大磨粒白刚玉进行修整。

      为了研究砂轮表面结构化对其磨削性能的影响,使用具有结构化表面的大磨粒白刚玉对BK7光学玻璃进行磨削加工,采用轮廓仪和扫描电子显微镜检测工件的表面质量,采用角度抛光法,对工件的亚表层裂纹进行观测分析,大磨粒白刚玉的表面结构化对磨削力、磨削工件的表面粗糙度、亚表层裂纹深度的影响规律。采用激光加工方法可以有效实现大磨粒白刚玉的表面结构化加工;使用具有结构化表面的大磨粒白刚玉对BK7光学玻璃进行磨削,虽然不利于表面粗糙度的降低,亚表层裂纹的密度也有所增加,但是可以降低磨削力比,减小亚表层裂纹的深度。

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