开槽冰冻固结磨料抛光垫的抛光性能研究.doc

开槽冰冻固结磨料抛光垫的抛光性能研究固结磨料抛光作为一种先进的抛光技术，近年来成为学术界的研究热点，而冰冻固结磨料抛光具有抛光垫制备工艺较为简单、抛光温度低等特点，也引起了人们的关注。目前，对冰冻固结磨料抛光的研究主要集中在平板式抛光垫制备及其材料去除机理等方面。研究发现，该抛光方式下抛光区域的废液排出、抛光效率等方面仍然存在不足。本文为解决上述问题，提出了制备开槽冰冻固结磨料抛光垫的思路，并结合微晶玻璃的抛光需要，开发了不同槽型的冰冻固结磨料抛光垫，分析研究了两种槽型抛光垫的抛光效果。本文主要研究工作包括以下几个方面：1.微米α-Al2O3的细化及其悬浮液的分散稳定性研究采用超声、球磨与添加化学分散剂的复合分散的方法，研究不同组合的分散方式对微米Al2O3分散效果的影响，优化分散工艺，使微米Al2O3溶液分散稳定性及颗粒细化程度进一步提高，为后期抛光取得较好的抛光效果奠定基础。2.开槽冰冻固结磨料抛光垫的制备研究了不同槽型冰冻固结磨料抛光垫的制备工艺，找出最佳的开槽工艺。设计并加工出了放射状及栅格状开槽模具，采用热压法成功地制备了带沟槽的冰冻固结磨料抛光垫。3.开槽冰冻固结磨料抛光垫的材料去除均匀性研究在ANSYS及ABAQUS中建立了开槽冰冻固结磨料抛光垫抛光的应力场模型，利用等效应力分布的均匀性及应力值的大小来表征材料去除的均匀性及材料去除率的大小，指导并验证后期的抛光试验，进一步加强试验的准确性。4.“放射状”及“栅格状”开槽冰冻固结磨料抛光垫的抛光性能研究采用所研制的“放射状”及“栅格状”开槽冰冻固结磨料抛光垫进行抛光试验，采用正交试验方法分析了抛光压力、主轴转速、偏心距及抛光时间对微晶玻璃的去除速率及表面粗糙度的影响，得出了开槽冰冻固结磨料抛光微晶玻璃的最佳工艺参数。与无槽的相比，带沟槽的抛光垫材料去除速率提升较大，抛光所得工件表面整体形貌更加均匀。