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精密金剛石砂輪結構設計及磨料的分散


    近年來,學者們為了提高加工效率(efficiency),節省(spare)生產(Produce)時間,對砂輪的結構作了一些創新設計。金剛石砂輪工作層又稱金剛石層,由磨料、結合劑和填料組成,是磨具的工作部分。過渡層又稱非金剛石層,由結合劑、金屬粉和填料組成,是將金剛石層牢固地連接在基體上的部分。金剛石砂輪是以金剛石磨料為原料,用金屬粉、樹脂粉、陶瓷和電鍍金屬作結合劑,制成的中央有通孔的圓形固結磨具,具有高強度、耐熱性能好、切削鋒利、磨削效率高、磨削過程中不易發熱和堵塞、熱膨脹量小的優點。在國外,日本三菱馬特里阿爾公司(Company)為改善硅(silicon)片的平面度,在磨粒層上設立切縫,并采用花瓣(a petal)型磨粒層,從r}r改善了磨削過程中硅片中心部分的冷卻(cooling)效果,提高了砂輪的使用的時長;Corbett. J等人粗、精磨砂輪巨軸整體制造的組合結構;德國G&N公司研制了匡的牙形排列的伸縮式組合砂輪結構,A和B分別是細粒度和粗粒度砂輪塊,通過(tōng guò)砂輪塊A的伸縮續現精磨和粗磨,相應提高了硅片的加工效率和加工耀度。精密金剛石砂輪被一般應用在各種硬脆性材料,如石材、玻璃材質、陶瓷、磁性材料、半導體(semiconductor)材料等各種晶體材料的精密加工。精密金剛石砂輪的制造及其加工各種硬脆材料的磨削機理受到廣泛的關注。

    精密(precise)金剛石砂輪所用的磨料都是金剛石超細粉體,由于靜電(是一種處于靜止狀態的電荷)作用,在砂輪制造過程中會發生團聚現象,使磨料非均勻分布,以至影響(influence)砂輪的磨削質量。此外,超細粉體與結合劑的附著能力不強,導致(cause)磨料容易脫落。為解決這兩個問題(Emerson),學者們對磨料的分散、增強磨料與結合劑的附著力(adhesion)分別做了大量的研究(research)。

    各種硬脆材料(Material)諸如石材、玻璃材質、陶瓷(原料:非金屬礦物)、半導體(semiconductor)材料、光學晶體等的加工需要有很高的表面質量以及低的表面損傷,因此,需要各種高性能的精密(precise)金剛石砂輪進行精密磨削加工。金剛石砂輪工作層又稱金剛石層,由磨料、結合劑和填料組成,是磨具的工作部分。過渡層又稱非金剛石層,由結合劑、金屬粉和填料組成,是將金剛石層牢固地連接在基體上的部分。但當金剛石的粒度降低到一定程度,精密金剛石砂輪的制造就存在很大的困難(difficult),包括(bāo kuò)金剛石的分散、結合劑的選擇(xuanze)、砂輪的結構設計都與普通砂輪不同。同樣,精密金剛石砂輪的修整、不匡硬脆材料的磨削機理也受到了廣泛(extensive)的關注。本文總結(zǒng jié)了國內外精密金剛石砂輪的制造、修整技術、磨削初理的最新研究進展。
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