固结磨料研磨过程中的磨粒运动轨迹分析

为了提高光学元件的研磨加工效率,研究了研磨过程中固结磨粒与工件之间的相对运动规律,建立了固结磨粒在工件表面的运动轨迹模型。分别对单颗磨粒和多颗磨粒的研磨过程进行了仿真,分析了工艺参数的变化对固结磨粒运动轨迹的影响。结果表明:当转速比从增加到时,磨粒运动的轨迹密度逐渐增加,工件表面材料的去除率显著提高;当工件的偏心距从15 mm增加到35 mm时,磨粒运动轨迹的均匀性有了显著提高;在其他参量不变的条件下,改变磨粒的初始角不影响磨粒的运动轨迹。

腐蚀法测量研磨蓝宝石亚表面损伤的实验研究

化学腐蚀法是一种简单有效的蓝宝石亚表面损伤深度检测方法。利用高温熔融KOH对蓝宝石工件的化学腐蚀作用,开展W40固结磨料研磨后蓝宝石工件的化学腐蚀实验,设计耐高温陶瓷夹具固定腐蚀液中工件位置,并用称重法测算腐蚀速率和腐蚀厚度,揭示亚表面损伤的形成机理。结果表明:采用陶瓷夹具固定工件可使腐蚀面积的均匀性大大提高,平均腐蚀速率提高9.21%左右。蓝宝石工件的腐蚀速率和腐蚀厚度逐渐减小,最后趋于稳定,其亚表面损伤深度约为8.41μm。天平称重法可有效提高腐蚀速率和腐蚀厚度的测算精度,为蓝宝石亚表面损伤的有效测量提供帮助。

固结磨料研磨蓝宝石的表面粗糙度模型

表面粗糙度是衡量工件加工质量的重要判定指标。通过分析磨粒的形貌特征,对固结垫表面的有效磨粒进行识别,建立固结磨料研磨蓝宝石的表面粗糙度模型。开展了不同粒径和不同压力条件下的固结磨料研磨蓝宝石的实验研究,对比分析了不同粗糙度模型下实验和模拟结果。结果表明:采用图像识别方法能够精确测算固结磨料垫表面的有效磨粒数,采用图像识别技术测算的表面粗糙度数值与实验结果更为接近,利用该模型能够有效预测固结磨料研磨蓝宝石的表面粗糙度,对于设计工艺路线及优化工艺参数具有重要意义。