發(fā)布時間：2018-10-30 06:21

【摘要】：為了將新型超硬納米孿晶立方氮化硼(nt-c BN)材料制備成能夠實現(xiàn)鐵基金屬材料,特別是硬度較高材料的精密及超精密切削刀具,針對機械研磨方法,從理論和試驗角度分別對納米孿晶立方氮化硼材料的機械研磨機理進行了研究。對納米孿晶立方氮化硼材料動態(tài)脆塑轉變臨界研磨深度進行了理論分析及試驗驗證;基于臨界研磨深度,實現(xiàn)了對該材料的塑性域精細研磨;利用理論計算及原子力顯微鏡表面檢測結果,針對研磨后塑性溝槽深度及寬度,分析了研磨過程中塑性溝槽形成機理。研究結果表明,納米孿晶立方氮化硼材料動態(tài)脆塑轉變臨界研磨深度為23.9 nm;使用0.5μm金剛石研磨顆粒研磨材料表面粗糙度達到1.99 nm,PV值77.05 nm;研磨塑性溝槽深度理論最小值2.25 nm,與試驗結果相吻合;研磨塑性溝槽寬度為固定、游離研磨顆粒共同作用的結果,寬度保持在亞微米級。因此,納米孿晶立方氮化硼材料具有較好的可加工性,采用機械研磨方法能夠實現(xiàn)較高精度表面的高效率加工。
[Abstract]:In order to fabricate new superhard nanocrystalline cubic boron nitride (nt-c BN) materials into precision and ultra-precision cutting tools which can realize iron-base metal materials, especially those with high hardness, the mechanical grinding method was studied. The mechanical grinding mechanism of nanocrystalline cubic boron nitride materials was studied theoretically and experimentally. The critical grinding depth of dynamic brittle-plastic transition of nanocrystalline cubic boron nitride material is theoretically analyzed and tested, and the plastic domain fine grinding of the material is realized based on the critical grinding depth. The forming mechanism of plastic grooves in the grinding process is analyzed according to the depth and width of the plastic grooves after grinding by using the theoretical calculation and the results of the surface inspection of atomic force microscope (AFM). The results show that the critical grinding depth of dynamic brittle-plastic transition of nanocrystalline cubic boron nitride material is 23.9 nm;. The surface roughness of diamond abrasive material with 0.5 渭 m is 1.99 nm,PV and 77.05 nm;. The theoretical minimum value of lapping plastic groove depth is 2. 25 nm, which is consistent with the experimental results, and the width of lapping plastic groove is fixed and the width of free abrasive particles is kept in submicron order. Therefore, nanocrystalline cubic boron nitride (CBN) material has good processability, and the mechanical grinding method can realize high efficiency machining of high precision surface.
【作者單位】： 燕山大學機械工程學院;燕山大學車輛與能源學院;哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51205343和51105327)
【分類號】：TG580.1

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本文編號：2299167