砂浆对固结磨具研磨垫研磨SiC工件的影响

为高效、稳定加工SiC工件,采用碳化硅砂浆辅助亲水性固结磨具研磨垫精研的方法,实验比较砂浆辅助固结磨具研磨垫研磨与传统固结磨具研磨垫研磨的差异,并研究砂浆中碳化硅的颗粒尺寸和质量分数对SiC工件精研去除率和表面形貌的影响。通过测算研磨垫的溶胀率和磨损率,探索碳化硅砂浆的作用机制。结果表明:在砂浆中添加颗粒尺寸为3~5 μm、质量分数为3%的SiC时,精研过程的平均材料去除率为1.424 6 μm/min,工件表面粗糙度R_a为84.6 nm;而没有砂浆辅助精研时,材料去除率为0.040 0 μm/min,表面粗糙度R_a为61.4 nm。碳化硅砂浆的加入能有效提高亲水性固结磨具研磨垫的自修整能力,其自修整能力随砂浆中碳化硅的尺寸和质量分数增大而增强,材料的去除率提高,工件表面质量略降。      

乙醇浓度对亲水性固结磨料垫自修整特性的影响

自修整能力是评价亲水性固结磨料研磨垫加工性能的重要指标。本文选择不同浓度的乙醇水溶液作为研磨介质,表征了亲水性固结磨料垫基体在研磨介质中的溶胀率与砂浆磨损速率,探索了亲水性固结磨料垫在不同研磨介质条件下研磨石英玻璃的加工性能,采用亲水性固结磨料垫在不同阶段的材料去除速率变化(Material Removal Rate Variation,MRRV)衡量固结磨料垫的自修整能力。结果表明:随着研磨介质中乙醇浓度的增加,溶胀率与砂浆磨损速率均增大,分别达到了1.05%与5.5mg/h,不仅研磨垫的材料去除率与表面质量得到了提高,同时,不同阶段的MRRV大幅减小,体现了更优的自修整能力。当乙醇浓度为25%时,平均材料去除率达到11.82μm/min,表面粗糙度Ra为75nm,磨料垫具备了良好的加工性能。研磨介质中引入乙醇能有效提高固结磨料垫的加工性能。