双色红外系统测量脆性材料磨削温度的研究

用光纤辅助双色红外探测仪研究了金刚石砂轮磨削花岗石和陶瓷过程中接触区的温度特征，研究结果表明：和单色系统相比，双色红外系统除了温度之外还可得出磨削条件下所对应的被测物体的发射率，接近工件表面的温度测量结果由于受测温用盲孔的影响会偏高，因此，红外温测系统适用于直接测量工件表面下方一定距离外的温度变化，而工件表面温度则用拟合方法得到能量传入工件的比例后再通过理论计算得出，由于可以得到能量的传输比例，磨削温度测量对理解工具与工件界面的传热机制具有重要意义。     

ELID磨削后石材的表面微观特性研究

用不同粒度金刚石砂轮及EL ID技术精密磨削两种典型的天然石材,跟踪观察天然石材在EL ID磨削过程中表面形貌变化、加工后的表面粗糙度以及表面光泽度,并通过扫描电子显微镜和三维表面构造分析仪分析加工后的石材表面。实验结果表明,利用超细粒度金刚石砂轮进行EL ID磨削可在石材主要矿物上获得粗糙度极低的光滑表面,但无法消除石材与生俱来的裂隙、晶界等缺陷,正是这些缺陷限制了表面光泽度的进一步提高。     

花岗石研磨抛光表面及其光泽度研究

对采用游离磨料研磨抛光后的花岗石表面粗糙度和光泽度进行了测量，并观察花岗石在研磨过程中表面形貌的变化。实验结果表明，抛光后表面粗糙度值虽然很低，但并没有消除石材与生俱来的裂纹等缺陷，表面还残留大量粗加工造成的较大凹坑，限制了花岗石表面光泽度的进一步提高。     

三种硬度金刚石节块的锯切实验研究

通过在线测量水平力、垂直力和主轴功率，研究了三种不同硬度金刚石节块锯切花岗石过程中的锯切力、功率以及节块耐磨性能。在专门设计的实验装置上研究了岩屑流体对金刚石节块磨蚀性能的影响。研究表明，流体磨蚀实验中节块的重量损失百分比与节块硬度有较好的线性对应关系；在锯切实验中，锯切力、锯切功率以及节块耐磨度与节块本身的硬度并没有直接的对应关系。     

锯切用节块中镀膜金刚石的效果评价

通过测量节块抗弯强度、节块在锯切过程中的耐磨性能以及锯切力比，研究了金刚石表面镀覆Ti—Cr合金对节块性能的影响。研究表明，相对于不镀覆的金刚石，镀覆金刚石使节块的抗弯强度和耐磨性能均有不同程度的提高。但是节块的抗弯强度与耐磨度并无单调对应关系。由于金刚石表面镀覆改善了结合剂对金刚石的把持和金刚石的出露状态，切削阻力降低，切向力与法向力的比值减小。     

单晶金刚石衬底超精密加工损伤层无损测量与表征

针对超精密加工后单晶金刚石衬底表面损伤层具有超薄(试验仅几个纳米)且透明的特点,提出一种基于光谱椭偏的测量和表征方法,实现衬底损伤层厚度和折射率的无损测量和表征。首先,建立“粗糙层+纯基底”两层光学模型,利用离散型穆勒矩阵椭偏测量模式测量加工前籽晶衬底,分析测量数据获得其光学常数,作为后续加工损伤层椭偏数值反演的基础,以避免损伤层与衬底间椭偏参数耦合;然后,根据衬底加工后的特征,建立“粗糙层+损伤层+纯基底”三层光学模型,采用多点拟合分析策略,在此基础上,实现粗磨和精磨两个典型加工阶段金刚石衬底损伤层的无损表征,并进一步探究单面磨削和双面磨削损伤层差异。结果表明,籽晶折射率与金刚石折射率理论值接近,且随波长的变化趋势一致,说明测量模式和拟合策略可行;粗磨后衬底损伤层的厚度和折射率均高于精磨后衬底损伤层的厚度和折射率;双面磨削与单面磨削损伤层的折射率在红外波段基本一致,在紫外-可见波段具有差异。损伤层厚度椭偏测量结果与透射电子显微镜(Transmissionelectron microscope,TEM)测量结果进行比对分析,验证椭偏测量方法的准确性。所提方法可无损测量单晶金刚石衬底超薄...     

固结磨料加工硅片的技术进展

随着集成电路(IC)制造技术的飞速发展,为了进一步增加IC芯片的产量和降低单元制造成本,硅片趋向大直径化.高质量、大尺寸硅片的制造对超精密加工技术提出了更加严峻的挑战.简要地介绍了传统的及目前流行的硅片加工工艺,讨论了在线电解修整(ELID)辅助磨抛硅片技术;最后,针对固结磨具中存在的超细磨料团聚问题,介绍了几种新型的磨抛盘制备技术.     

花岗石锯切中参数的适度选择原则探讨

在考虑金刚石节块磨损机理及节块理想表面状态的基础上,对锯片结构参数、烧结工艺参数、锯切参数对锯片节块耐磨度的影响进行了综述.指出为保证节块在锯切过程中处于最佳的表面工作状态,上述参数选择应遵循适度原则.     

三种硬度金刚石节块的锯切实验研究

通过在线测量水平力、垂直力和主轴功率,研究了三种不同硬度金刚石节块锯切花岗石过程中的锯切力、功率以及节块耐磨性能.在专门设计的实验装置上研究了岩屑流体对金刚石节块磨蚀性能的影响.研究表明,流体磨蚀实验中节块的重量损失百分比与节块硬度有较好的线性对应关系;在锯切实验中,锯切力、锯切功率以及节块耐磨度与节块本身的硬度并没有直接的对应关系.     

石材平面磨削温度信号的小波分析

采用热电偶夹丝法测量了平面磨削山西黑石材过程中接触弧区的温度。利用小波分析提取信号中各个频率段的成分信息，探讨了石材平面磨削温度信号的频率特征。比较了傅里叶变换低通滤波、小波强制消噪、默认阚值消噪和给定阀值消噪处理等手段对温度信号的消噪结果，结果表明，小波去噪比傅里叶变换滤波更有利于保存信号的高频有用成分，而确定合理的闽值进行给定软闽值消噪比默认闽值更具有可信度。