本文關鍵詞：親水性固結磨料研磨拋光墊自修整的影響因素

  更多相關文章： 固結磨料研磨墊 樹脂基體 接觸模型 工藝參數(shù) 工件材料 自修整

【摘要】：傳統(tǒng)研磨拋光技術中,由于磨粒的游離特性,其固有的一些缺點無法克服,如磨料分布的隨機性,磨料利用率低,因此新型固結磨料研磨拋光技術受到了研究人員越來越多的關注。自修整特性作為親水性固結磨料研磨墊最主要的特性之一,直接影響著加工效率和被加工工件表面質(zhì)量。本文采用實驗與理論相結合的方法,探索了影響親水性固結磨料研磨墊自修整性能的主要因素及自修整過程的實現(xiàn)機理。主要完成的工作有:1、建立了固結磨料研磨拋光墊與工件接觸的力學模型。分析了研磨墊表面載荷的分布,結果表明:在相同載荷下,隨著工件材料硬脆性的提高,工件和研磨墊的實際接觸面積減小,但研磨墊表面單顆磨粒受力變大,工件表面質(zhì)量也越差;同時,通過對研磨過程中研磨墊表面單顆磨粒受力分析,闡述了研磨墊表面金剛石磨粒的脫落過程。2、探索了親水性固結磨料研磨墊(FAP)的基體特性與其加工性能之間的關系。采用三種不同硬度的樹脂基體作為粘結劑,通過添加碳化硅顆粒和成孔劑的方式改變研磨墊特性,制備了6種FAP,對其研磨加工性能進行了評價。結果表明:基體的硬度與溶脹率、砂漿磨損特性呈逆對應關系�；w的硬度對研磨效率和工件表面粗糙度(Ra)有重要影響。隨著基體硬度的提高,研磨效率提高,而表面粗糙度增大。碳化硅顆粒的加入可以起到穩(wěn)定工件表面質(zhì)量的作用;成孔劑的添加提高了工件材料去除速率(MRR)的穩(wěn)定性,促進了親水性FAP自修整過程的實現(xiàn)。3、將工件材料去除速率的保持率作為評價指標,采用正交實驗的方法,借助研磨墊與工件之間的接觸模型,研究了工件材料、研磨盤轉速、施加壓力及研磨液流量等參數(shù)對親水性固結磨料研磨墊持續(xù)加工性能的影響。結果表明:工件材料的脆性大、研磨壓力高,研磨墊的自修整過程容易實現(xiàn)。為工件加工工藝參數(shù)的制定及親水性固結磨料研磨墊的應用提供了參考依據(jù)。4、為了探究其自修整的實現(xiàn)機理,使用PHL-350型平面高速研磨拋光機對K9玻璃圓片進行連續(xù)實驗。研究了研磨壓力和孔隙對研磨墊自修整性能的影響。實驗表明:研磨壓力提高,研磨墊的自修整效果顯著提高;同時,成孔劑的加入使基體砂漿磨損率提高了近7倍,提高了固結磨料研磨墊的材料去除速率的穩(wěn)定性。因此,提高壓力和適當弱化基體有助于固結磨料研磨墊自修整過程的實現(xiàn)。
【關鍵詞】：固結磨料研磨墊 樹脂基體 接觸模型 工藝參數(shù) 工件材料 自修整
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG580.68
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 縮略詞13-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 引言14-15
• 1.2 固結磨料研磨拋光技術15-19
• 1.2.1 固結磨料研磨拋光技術簡介15-17
• 1.2.2 固結磨料研磨拋光研究現(xiàn)狀17
• 1.2.3 親水性固結磨料研磨拋光墊的提出17-19
• 1.3 親水性固結磨料研磨拋光墊自修整研究19-21
• 1.3.1 傳統(tǒng)拋光墊表征技術19-20
• 1.3.2 固結磨料拋光墊的表征20-21
• 1.4 研磨拋光墊與工件的接觸模型研究21-22
• 1.5 課題提出的背景及研究意義22
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容與方法22-24
• 第二章 研磨墊與工件接觸分析24-30
• 2.1 研磨墊表面微凸起分布24-26
• 2.2 研磨墊與工件接觸受力分析26-27
• 2.2.1 樹脂基體受力分析26
• 2.2.2 金剛石顆粒受力分析26-27
• 2.3 載荷在研磨墊表面的分布情況27-28
• 2.4 單顆磨粒研磨過程28-29
• 2.4.1 單顆磨粒的受力分析28
• 2.4.2 單顆磨粒脫落過程28-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第三章 研磨墊特性對固結磨料研磨性能的影響30-42
• 3.1 研磨墊特性及其表征30-32
• 3.1.1 溶脹特性30
• 3.1.2 擺式硬度30-31
• 3.1.3 砂漿磨損特性31-32
• 3.2 研磨墊特性的實驗設計32-33
• 3.3 研磨實驗設計33-35
• 3.3.1 研磨實驗參數(shù)設計33-34
• 3.3.2 研磨指標及其測量方法34-35
• 3.4 研磨墊特性結果與分析35
• 3.5 研磨墊特性對研磨性能的影響35-39
• 3.5.1 基體特性對材料去除速率的影響35-36
• 3.5.2 基體特性對工件表面粗糙度的影響36-37
• 3.5.3 基體特性對研磨墊自修整的影響37-39
• 3.6 添加物對研磨性能的影響39-41
• 3.6.1 添加物對材料去除速率的影響39
• 3.6.2 添加物對工件表面粗糙度的影響39-40
• 3.6.3 添加物對材料去除速率保持率的影響40-41
• 3.7 本章小結41-42
• 第四章 工藝參數(shù)及工件材料特性對固結磨料研磨墊自修整過程的影響42-52
• 4.1 正交實驗設計42-44
• 4.1.1 工件材料的選擇42
• 4.1.2 工藝參數(shù)的選擇42-43
• 4.1.3 研磨實驗設計43-44
• 4.1.4 研磨評價指標及測量方法44
• 4.2 因素對研磨過程的影響44-50
• 4.2.1 正交實驗結果44-45
• 4.2.2 各因素對材料去除率的影響45-48
• 4.2.3 各因素對研磨墊自修整的影響48-50
• 4.3 工件材料對研磨過程的影響50-51
• 4.3.1 不同材料的去除機理50
• 4.3.2 材料特性對研磨墊自修整的影響50-51
• 4.4 本章小結51-52
• 第五章 固結磨料研磨墊自修整機理52-62
• 5.1 實驗設計52-53
• 5.1.1 工件和研磨墊準備52
• 5.1.2 研磨試驗與測試52
• 5.1.3 砂漿磨損實驗與性能評價52-53
• 5.2 實驗結果53-55
• 5.2.1 不同壓力研磨實驗結果53-55
• 5.2.2 不同砂漿粒徑及孔隙下的砂漿磨損55
• 5.3 研磨壓力對自修整過程的影響55-59
• 5.3.1. 壓力對去除速率的影響55-56
• 5.3.2 磨屑對自修整過程的影響56-57
• 5.3.3 研磨墊研磨過程中的磨粒脫落57-58
• 5.3.4 研磨壓力對亞表面磨粒出露的影響58-59
• 5.4 成孔劑對自修整過程的影響59-60
• 5.4.1 成孔劑對去除速率的影響59
• 5.4.2 成孔劑對自修整穩(wěn)定性的影響59-60
• 5.5 研磨墊自修整過程模型60-61
• 5.6 本章小結61-62
• 第六章 總結與展望62-64
• 6.1 總結62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻64-69
• 致謝69-70
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文70

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本文編號：1114631