| 固结磨料球对氟化钙晶体摩擦磨损性能的影响 |
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| 引用本文： | 李军,张羽驰,明舜,王欢涛,朱永伟,左敦稳. 固结磨料球对氟化钙晶体摩擦磨损性能的影响[J]. 表面技术, 2019, 48(12): 196-203 |
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| 作者姓名： | 李军 张羽驰 明舜 王欢涛 朱永伟 左敦稳 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学机电学院,南京210016;南京航空航天大学机电学院,南京210016;南京航空航天大学机电学院,南京210016;南京航空航天大学机电学院,南京210016;南京航空航天大学机电学院,南京210016;南京航空航天大学机电学院,南京210016 |
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| 基金项目： | 江苏省自然科学基金项目（BK20181294）；江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目（JXQC-010）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（NS2019028）；研究生创新基地（实验室）开放基金（KFJJ20180514） |
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| 摘 要： | 目的通过改变固结磨料球的基体和磨料特性,研究氟化钙晶体的摩擦磨损性能,为超精密加工中研磨抛光氟化钙晶体固结磨料垫的选择提供指导。方法基于固结磨料加工技术制备固结磨料球,并与氟化钙晶体对磨。研究固结磨料球的磨料种类(金刚石和氧化铈两种磨料)、基体硬度、磨粒粒径对摩擦系数、划痕截面积、划痕处粗糙度的影响。结果金刚石磨料对磨的晶体表面划痕截面积S=480μm2,划痕处粗糙度Ra=85.3 nm,摩擦系数的平均值μ=0.537;氧化铈对磨磨料的S=307μm2,Ra=74.7 nm,μ=0.543。与氧化铈相比,金刚石磨料对磨的晶体表面产生划痕截面积、划痕处的粗糙度均较大,摩擦系数达到稳定的时间短,且摩擦系数的平均值较小。随着基体硬度增大,产生的划痕截面积逐渐增大。当基体硬度适中时(Ⅲ型基体),划痕截面积趋于稳定,S稳定在450μm2左右,此时划痕处粗糙度值也最小,为85.8 nm。在基体Ⅲ、Ⅳ两处,划痕截面轮廓的对称性较好。随着基体硬度增加,摩擦系数达到稳定的时间逐渐减小,动荡幅度也减小,但摩擦系数平均值增大。随着磨粒粒径增大,划痕截面积和划痕处的粗糙度值均增大,摩擦系数达到稳定的时间增加,且摩擦系数平均值增大。结论在选择固结磨料垫加工氟化钙晶体时,应选择金刚石磨料和基体Ⅲ,而磨粒粒径则需根据材料去除率和表面质量的要求做出相应选择。
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| 关 键 词： | 氟化钙晶体 摩擦磨损 固结磨料球 基体硬度 摩擦系数 |
| 收稿时间： | 2019-06-04 |
| 修稿时间： | 2019-12-20 |
Effect of Fixed Abrasive Ball on Friction and Wear Properties of CaF2 Crystal |
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| LI Jun,ZHANG Yu-chi,MING Shun,WANG Huan-tao,ZHU Yong-wei and ZUO Dun-wen. Effect of Fixed Abrasive Ball on Friction and Wear Properties of CaF2 Crystal[J]. Surface Technology, 2019, 48(12): 196-203 |
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| Authors: | LI Jun ZHANG Yu-chi MING Shun WANG Huan-tao ZHU Yong-wei ZUO Dun-wen |
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| Affiliation: | College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China,College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China,College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China,College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China,College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China and College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | CaF2 crystal friction and wear fixed abrasive ball matrix hardness friction coefficient |
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