文献类型：期刊文章

作　　者：李敏[1,2,3] 袁巨龙[2,3] 吕冰海[3] 赵萍[3] 钟美鹏[3]

机构地区：[1]湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室,湘潭411201 [2]湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙410082 [3]浙江工业大学超精密加工研究中心,杭州310014

出　　处：《机械工程学报》

基　　金：国家自然科学基金(51605163;51175166);浙江省自然科学基金杰出青年基金(LR17E0500002);湖南科技大学博士科研启动基金(E56121)资助项目

年　　份：2017

卷　　号：53

期　　号：9

起止页码：193-200

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2017_2018、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：利用剪切增稠抛光技术(Shear-thickening polishing,STP)对Si_3N_4陶瓷圆柱工件进行的超精密加工,考察所制备的含有金刚石磨粒的抛光液流变行为,分析Si_3N_4陶瓷的金刚石基剪切增稠抛光液的STP特性,研究Si_3N_4陶瓷圆柱工件的加工效率、表面质量及圆度误差精度。结果表明:含有金刚石磨粒的抛光液具有非牛顿幂律流体的剪切增稠性质,当剪切速率(g(5))不断提高时,储能模量(G′)、耗能模量(G″)均呈现出一定的增长趋势,耗散因子(n′)不断降低;Si_3N_4陶瓷的STP加工为持续微切屑"柔性抛光"过程;抛光液中的金刚石磨粒粒径为0.2μm时,工件抛光的材料去除率相对较大,且MRR理论值与试验值的平均误差约为11.7%,表明在抛光区域内STP材料去除模型具有一定的有效性;工件经60 min的STP后,材料去除率由初期4.20μm/h下降到4.00μm/h,表面粗糙度R_a由107.2 nm降至26.5 nm;抛光120 min后,材料去除率会减小至3.85μm/h,表面粗糙度可降至R_a 6.5 nm;由初始圆度误差RONt 1.418mm下降至RONt 0.360mm,实现了Si_3N_4圆柱高效超精密抛光。

关 键 词：抛光 剪切增稠抛光  氮化硅陶瓷 金刚石磨粒 流变行为  表面粗糙度 圆度误差 高效加工  

分 类 号：TH16] TG580]