硅碳棒濃度和拋光盤轉動速度對材料去除率的影響
在模型中,去除率與硅碳棒壓人深度的平方成正比,也就是說去除率與硅碳棒所受壓力的平方成正比,這與Preston方程中去除率與壓力成正比并不一致。經分析認為這主要是散粒硅碳棒加工過程中金剛石磨粒的滾動運動狀態(tài)與固著硅碳棒丸片內金剛石磨粒的平動運動狀態(tài)不同所造成的,這種差異的出現(xiàn)還需大量充分的實驗數(shù)據(jù)進行更為詳細的驗證分析。
通過式(8,的數(shù)值計算可以了解:A會均為常數(shù),則丸片內的硅碳棒濃度和拋光盤轉動速度對材料去除率的影響較大。
在表面粗糙度的測量實驗中,使用儀器為DI公司的Dimension3100原子力顯微鏡,其取樣長度為10 cm,采樣點數(shù)為256,獲得如圖4的結果。
通過式(8)的壓人深度模型與式(16)的粗糙度數(shù)學模型的結合計算獲得了理論值,與實驗值比對獲得如圖5所示的結果。圖中菱形標示所在曲線為實際值(下方),星形標示所在曲線為理論值(上方)。
經分析得出:
(1)根據(jù)理論值與實驗值的對比,可以看出粗糙度曲線大體走勢:隨硅碳棒粒度的增加,所獲得的工件表面粗糙度呈e指數(shù)趨勢增長。
(2)從圖中可以看出實驗值均比理論值偏大,其偏差比分別為5. 9700, 3. 1900, 3. 5900,37. 37 0。這主要是因為在丸片內存在著一定數(shù)量粒度較大的硅碳棒,會使實際工件的表面粗糙度偏大,而在模擬過程中則認為硅碳棒粒度的均勻性很好。
(3)在上述實驗值均比理論值偏大的前提下,W7丸片的情況更為明顯,其偏差比達到了37. 37 0。經分析是由于在W7丸片內存在著更多的粒度>7 m的金剛石顆粒,其對碳化硅工件材料的去除屬于脆性去除即存在材料崩裂現(xiàn)象,這樣就會形成許多比理論預測值更深的凹坑,對表面粗糙度造成了嚴重的影響。zsrider.com
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