磨料群可控排布技術及其砂輪的研制.pdf

1、磨削是當今應用范圍最廣、最有效的精密與超精密加工方法之一。如今，磨削加工對象從傳統(tǒng)的金屬材料零件向著陶瓷、硅片、晶體以及復合材料等堅硬難磨的非金屬材料精密和超精密磨削方向發(fā)展。傳統(tǒng)工藝制造的固結磨料磨具，特別是電鍍超硬磨料磨具，由于磨粒十分細小，造成磨削過程中磨具工作表面極易堵塞、導致磨具過早失效或產生磨削熱損傷，嚴重影響零件加工質量和加工效率。 為解決上述難題，本文提出了磨料群可控排布電鍍砂輪的概念及其制備技術，通過掩?？刂颇?/p>

2、料在電鍍砂輪基體表面的排布狀態(tài)，形成磨料群以需要的尺寸、形狀和合適的磨料群之間距(分布密度)。磨料群科學地排布利于加工中磨削屑排出、磨削液進入、磨削熱轉移等，顯著提高砂輪的磨削性能。 制備磨料群可控分布電鍍砂輪的關鍵技術之一是帶微孔穴掩模的制備，本文基于絲網印刷技術、感光制版技術和激光切割技術三個方面探討了適用于控制磨料有序排布的掩模：基于激光打孔技術，對PET膠片和軟PVC貼紙進行了工藝實驗和逐一打孔試驗，根據設計孔徑、間距和

3、圖案能在合理的工藝參數下制備符合要求的掩模；絲網印刷技術和傳統(tǒng)感光制版掩模厚度太薄，電鍍過程中易形成蘑菇形磨料群，甚至磨料群之間相互連接成片。本文初次提出了復合多層掩模，即采用墊加中間層控制掩模厚度，外層采用感光制版掩模或激光打孔掩模，成功制備了符合厚度要求的掩模。 開發(fā)了功能完善的電鍍砂輪實驗系統(tǒng)。為了保證電鍍砂輪的鍍層的耐磨性以及磨料群與基體的結合強度，采用添加鈷的瓦特鍍液為基礎電鍍液，并用正交試驗對脈沖電鍍對Ni-Co鍍層

4、性能的影響進行了研究，為制作磨料可控排布電鍍砂輪提供了優(yōu)化的工藝參數。而后，根據以上的工藝參數、采用前述三種技術制備的掩模，在復合電鍍工藝下試驗并制備出了磨料群可控分布電鍍砂輪樣件，證實了前述工藝的可行性。 最后，為了考察磨料群與基體的結合強度、磨料群在實際磨削中的堵塞和破壞情況，研究磨料群在實際磨削中的劃痕，制備了單磨料群試件在45鋼表面進行了飛切實驗。通過SEM照相觀察磨料群試件磨削前后的形貌，用顯微鏡觀察劃痕，表明磨料群之