發(fā)布時(shí)間：2018-10-30 06:21

【摘要】：為了將新型超硬納米孿晶立方氮化硼(nt-c BN)材料制備成能夠?qū)崿F(xiàn)鐵基金屬材料,特別是硬度較高材料的精密及超精密切削刀具,針對(duì)機(jī)械研磨方法,從理論和試驗(yàn)角度分別對(duì)納米孿晶立方氮化硼材料的機(jī)械研磨機(jī)理進(jìn)行了研究。對(duì)納米孿晶立方氮化硼材料動(dòng)態(tài)脆塑轉(zhuǎn)變臨界研磨深度進(jìn)行了理論分析及試驗(yàn)驗(yàn)證;基于臨界研磨深度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)該材料的塑性域精細(xì)研磨;利用理論計(jì)算及原子力顯微鏡表面檢測(cè)結(jié)果,針對(duì)研磨后塑性溝槽深度及寬度,分析了研磨過程中塑性溝槽形成機(jī)理。研究結(jié)果表明,納米孿晶立方氮化硼材料動(dòng)態(tài)脆塑轉(zhuǎn)變臨界研磨深度為23.9 nm;使用0.5μm金剛石研磨顆粒研磨材料表面粗糙度達(dá)到1.99 nm,PV值77.05 nm;研磨塑性溝槽深度理論最小值2.25 nm,與試驗(yàn)結(jié)果相吻合;研磨塑性溝槽寬度為固定、游離研磨顆粒共同作用的結(jié)果,寬度保持在亞微米級(jí)。因此,納米孿晶立方氮化硼材料具有較好的可加工性,采用機(jī)械研磨方法能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度表面的高效率加工。
[Abstract]:In order to fabricate new superhard nanocrystalline cubic boron nitride (nt-c BN) materials into precision and ultra-precision cutting tools which can realize iron-base metal materials, especially those with high hardness, the mechanical grinding method was studied. The mechanical grinding mechanism of nanocrystalline cubic boron nitride materials was studied theoretically and experimentally. The critical grinding depth of dynamic brittle-plastic transition of nanocrystalline cubic boron nitride material is theoretically analyzed and tested, and the plastic domain fine grinding of the material is realized based on the critical grinding depth. The forming mechanism of plastic grooves in the grinding process is analyzed according to the depth and width of the plastic grooves after grinding by using the theoretical calculation and the results of the surface inspection of atomic force microscope (AFM). The results show that the critical grinding depth of dynamic brittle-plastic transition of nanocrystalline cubic boron nitride material is 23.9 nm;. The surface roughness of diamond abrasive material with 0.5 渭 m is 1.99 nm,PV and 77.05 nm;. The theoretical minimum value of lapping plastic groove depth is 2. 25 nm, which is consistent with the experimental results, and the width of lapping plastic groove is fixed and the width of free abrasive particles is kept in submicron order. Therefore, nanocrystalline cubic boron nitride (CBN) material has good processability, and the mechanical grinding method can realize high efficiency machining of high precision surface.
【作者單位】： 燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;燕山大學(xué)車輛與能源學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51205343和51105327)
【分類號(hào)】：TG580.1

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本文編號(hào)：2299167