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本科毕业设计英文参考资料 题 目 of # 140 系 名 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 姓 名 学 号 指导教师 超平滑的磨削玻璃与 # 140 金属结合剂的金刚石砂轮 安井黑吉，熊本大学机械工程与材料科学系 2本，日本 摘要：玻璃是光学工业中最重要的材料之一。人们迫切需求有关玻璃的这种高效超光滑磨削技术。在以前的研究中，为了提高生产效率，我们提出了新设计的超光滑磨削方法。这种新方法被运用到水平表面的磨削，硬质合金刀具的粗糙表面和碳化硅陶瓷等在测量面积为256m 256 m 的情况下，应用水平可达到低于 30Z)或 5A),结果证明这种新方法对于完成超光滑表面抛光是有利的。在这篇报道中分析了玻璃的超 光滑磨削。金属结合剂金刚石砂轮使用的规范分别为 # 140 晶粒尺寸和 50 浓度。表面粗糙的成形玻璃的最佳磨削状态可达到约 27 关键词：超平滑磨削，玻璃，表面粗糙度，纳米，金刚石砂轮，粗晶粒尺寸，金属键。 1 引言 玻璃是光学行业中最重要的材料之一，其作用是支持玻璃精密工业。人们迫切需求有关玻璃的这种高效超光滑磨削技术，因为精密工业最近发展迅速且对高质低价玻璃组成部分的需求不断。在以往的研究中，为了提高生产效率，我们提出新设计的超光滑磨削方法。 这种新方法被运用到水平表面的磨削，硬质 合金刀具的粗糙表面和碳化硅陶瓷等在测量面积为256m256 m 的情况下，应用水平可达到低于 30Z)或 5A),结果证明这种新方法对于完成超光滑表面抛光是有利的。 这是各种材料超光滑磨削研究中的其中一个。在这篇报道中，玻璃的超光滑磨削使用了金属结合剂金刚石砂轮的粗晶粒尺寸。 2 超光滑磨削方法 在我们以前的研究 1 ， 通过抛光检查使用导线研磨， 高去除率超光滑磨削方法可以完成几乎相同的平滑度。结果发现，通过横向研磨达到的平滑度在临界的粗糙表面是有限的，因为粗磨沟与磨削加工方向平行。为了 减少凹槽，我们提出了新设计的超光滑磨削方法，如图 1 所示，该方法对于完成超光滑表面抛光是有利的。首先，在新方法中，工件轮与地面的接触宽度使地面工件向正常方向磨削。如图 2 所示，在磨削过程中，每个轮子的旋转都垂直 与磨削方向且小于切削刃的磨损宽度。第二步，工件稍微注水一节，与磨削方向平行，两个轮圈的重叠横截面在注水前后形成的几何粗糙表面和地面视差比所需的粗糙表面更加光滑，然后与地面接触宽度一定的工件轮再使地面工件向反方向磨削，通过重复这样的研磨程序，工件的整体表面完成。 3. 实验 如图 3 所示，该实验是 在研磨机数字计算机控制下进行的。借用空气的粉碎机主轴每次朝着 X,Y,Z 方向的移动都可以精确到 验条件总结如表 1 所示。金属键砂轮的晶粒尺寸和浓度分别为 # 50。玻璃用的是一种干净的陶器。这个研磨液用的是可溶型的，包括大量的阴离子表面活性剂。地面工作部件粗糙表面的观察和测量使用了显微镜，扫描电镜，干涉仪和原子力显微镜。 4. 延性去除模式磨削玻璃 图 4 显示的是磨削玻璃表面在 s 到 1mm/s 的 #140 金刚石砂轮和 12m/s 的磨轮下的显微镜和扫描电镜照片。 对砂轮表面进行调整使得 延性去除模式对碳化硅陶瓷的研磨得以实现。从图中可以看出，在速度为 1mm/s 到 s 的情况下，可以从整个工件表面上观察到磨削裂纹的球型光滑表面。一部分光滑模面随工作台速度的减小而增大，另一方面，s 的情况下，光滑的球模式工件表面没有发现磨削裂纹。然而，在单独观察时发现，光滑韧性模式可以运用在 10 平方 整个工件表面的作业上，随着工作台速率的减小磨削裂纹也随之减少。此外，通过使用粗粒度为 #140 的金刚石砂轮来降低工作台的速率，从而使延性研磨模式得以实现。 对表面积为 256m x 256m 平方米的玻璃进行时速为 s 的切入磨削的三维影像图和二维剖面图如图 5 所示。从图中可以清楚地看到研磨槽平行于磨削方向，研磨槽高度约为 500一方面，表面粗糙度平行于研磨方向，约为 43维约 700表面粗糙度强烈受沟槽高度的影响，沟槽高度与表面最大粗糙度息息相关，考虑到结果，发现能够抑制或减少沟槽发生的新的研磨方法是非常重要的。 4. 超光滑磨削 图 6 显示了超光滑磨削玻璃表面在显微镜和扫描电镜下的照片，如图所示，光滑的球型工件表面无磨削裂纹和沟槽 。尤其，沟槽在工件上有很小一部分，这对超平滑研磨是很重要的。 图 7 显示了一个转速为 10 米，表面积为 256m x 256m 平方米下形成的超光滑磨削玻璃的三维影像图和二维剖面图。从图中可以得知超光滑磨削玻璃的三维表面粗糙度约为27 A),平行于磨削方向的二维表面粗糙度约为 ,垂直于磨削方向的二维表面粗糙度约为 Z)或 A)。如此高光滑的表面粗糙度与研磨或抛光形成的表面粗糙度几乎是相同的。 图 8 显示了在表面积为 50m x 50m 平方米下形成的超光滑磨削玻璃的原子力显微镜下的三维影像图和二维剖面图。平行与磨削方向的二维表面粗糙度约为 ,垂直于磨削方向的二维表面粗糙度约为 A），很明显，即使在原子力显微镜精确的测量下，地面工件表面的球形面也没有磨削裂纹。 5. 结论 超光滑磨削玻璃使用了一个 # 140 金属结合剂金刚石车轮来分析，主要结果如下： （ 1）随着工作台速率的降低， #140 金属结合剂金刚石砂轮的磨削玻璃的裂纹也随之减少，因此，延性模式研磨在工作 台速率为 s 的情况下得以实现。 （ 2）为了防止切入研磨，可以在工件表面观察到磨槽平行与磨削方向，其高度约为 500 （ 3） 运用新研制的超光滑磨削方法发现 光滑的球型工件表面没有磨削裂纹和沟槽。 （ 4）采用新研制的超光滑磨削方法和合适的磨削条件，玻璃可以达到的三维表面粗糙度约为 27 A),二维表面粗糙度约为 8 致谢 作者感谢 生协助实验，感谢超硬磨料工业有限公司、尤希路化学工业有限公司和日本钨有限公司提 供砂轮、磨削液和工件材料。 引用 1. ：超光滑磨削方法的发展（附第一例报告） 理论和一些实验研究，卷 69。 2. ：磨削液的供给对陶器进行超光滑磨削的影响 . 2003 年度会议。 3. , , ：磨削液的供给对 瓷进行超光滑磨削的影响， 2004 年第六届年会。 4. , , : 延性光洁度高细磨 用金刚石砂轮的粒度较粗， 卷 63。
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