藍(lán)寶石的高效固結(jié)磨料研磨研究.pdf

1、藍(lán)寶石憑借其在機械、化學(xué)、物理等方面的良好性能,被廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、科研、生活等領(lǐng)域,高效獲得優(yōu)表面質(zhì)量的藍(lán)寶石加工工藝已成為藍(lán)寶石工業(yè)發(fā)展的首要問題。固結(jié)磨料研磨技術(shù)憑借其效率高、無污染、可控性強等優(yōu)勢得到了廣泛的關(guān)注。本文采用固結(jié)磨料研磨技術(shù)加工藍(lán)寶石,設(shè)計藍(lán)寶石的加工工藝路線,優(yōu)化其粗磨和精磨工藝參數(shù),提高加工效率和表面質(zhì)量。論文開展的主要研究工作和獲得的結(jié)論如下:
　　1)設(shè)計藍(lán)寶石固結(jié)磨料研磨的加工工藝。研究并確

2、定四種不同粒徑磨粒金剛石固結(jié)磨料研磨藍(lán)寶石的研磨時間;分析這四種不同粒徑磨料對固結(jié)磨料研磨藍(lán)寶石的材料去除率、表面粗糙度及表面形貌的影響;設(shè)計四條工藝路線,綜合考慮成本、效率與表面質(zhì)量,通過實驗優(yōu)化獲得W75粗磨-W28精磨與W75粗磨-W14精磨兩種組合作為藍(lán)寶石固結(jié)磨料研磨加工的工藝路線。
　　2)優(yōu)化藍(lán)寶石固結(jié)磨料粗磨和精磨工藝參數(shù)。采用正交實驗研究粗磨的壓力、工作臺轉(zhuǎn)速、三乙醇胺濃度和拋光墊類型對藍(lán)寶石晶體材料去除率和表面

3、粗糙度的影響,并綜合優(yōu)化獲得高材料去除率和優(yōu)表面質(zhì)量的工藝參數(shù),結(jié)果表明:有圖案的研磨墊、研磨壓力為0.1MPa、工作臺轉(zhuǎn)速為120rpm、三乙醇胺的濃度為5％為最優(yōu)粗磨工藝參數(shù)組合,優(yōu)化的材料去除率為31.1μm/min,表面粗糙度為0.309μm。正交實驗優(yōu)化壓力、加速劑濃度和拋光墊種類等參數(shù)對藍(lán)寶石晶體固結(jié)磨料精磨的影響。結(jié)果表明:研磨壓力0.1MPa、加速劑濃度為10%、W28固結(jié)磨料研磨墊最優(yōu)精磨工藝參數(shù)組合,可獲得精磨藍(lán)寶石