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利用在线电解修整镜面磨削和磁流变光整加工技术对化学气相沉积碳化硅反射镜进行纳米级精度的加工。首先进行在线电解修整磨削,使反射镜面高效率加工成形,并获得较好的形状精度和表面质量;然后利用磁流变技术进行光整加工,以减少反射镜的亚表面损伤,提高表面质量,并通过修正加工,显著提高了工件表面的形状精度。对化学气相沉积碳化硅进行了一系列的加工试验,高效率地得到Rq=2.4nm(均方根偏差)的表面粗糙度和21.2nm的形状精度,并且对在线电解修整镜面磨削与磁流变光整加工所生成的表面特性进行了分析比较。
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应用在线电解修整磨削和磁流变光整加工组合工艺进行碳化硅的纳米加工
尹韶辉
陈逢军
盛晓敏等
应用在线电解修整磨削和磁流变光整加工组合
工艺进行碳化硅的纳米加工
尹韶辉
1
陈逢军
l
盛晓敏
1
大森整
2
林伟民
2
上原嘉宏
2
1.湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,
410082
2.
日本理化学研究所,东京,日本,
173-0003
摘要:利用在线电解修整镜面磨削和磁流变光整加工技术对化学气相沉积碳化硅反射镜进行纳米
级精度的加工。首先进行在线电解修整磨削,使反射镜面高效率加工成形,并获得较好的形状精度和表
面质量;然后利用磁流变技术进行尤整加工,以减少反射镜的亚表面损伤,提高表面质量,并通过修正加
工,显著提高了工件表面的形状精度。对化学气相沉积碳化硅进行了一系列的加工试验,高效率地得到
Rq=2.4nm(
均方根偏差)的表面粗糙度和
2
1.
2nm
的形状精度,并且对在线电解修整镜面磨削与磁流
变光整加工所生成的表面特性进行了分析比较。
关键词:化学气相沉积碳化硅;在线电解修整镜面磨削;磁流变光整加工;超精密加工;形状精度;表
面粗糙度
中图分类号
:TG58
文章编号
:1004--132X(2007)21--2547
一
04
A
Study
of
Nano-precision
Synergistic Process
Integrated
ELID-grinding
and
MRF
for
CVD-SiC
Yin
Shaohui
1
Chen
Fengjun
1
Sheng
Xiaomin
1
Ohmori
Hitoshi
2
Lin
Weimin
2
Uehara
Yoshihir0
2
1.
National
Engineering
Research
Center
for
High
Efficiency
Grinding
,
Hunan
University
,
Changsha
, 410082
2.
Institute
of
Physical
and
Chemical
Research
(RIKEN)
,
Tokyo
,
Japan
,
173
一
0003
Abstract:
A
new
ultra
-
precision
synergistic
process
integra
ted
electrolytic
in -
process
dressing
(ELID)
grinding
and
magnetorheological
finishing
(MRF)
was
applied
to
nano
-
precision
finishing
for
CVD-
SiC.
ELID
grinding
,
as
pre-
finishing
,
was
employed
to
shape
rapidly
,
and
obtain
a
rela-
tively
good
surface
smoothness
and
form
accuracy
in
high
efficiency.
Furthermore
,
MRF
,
as
the
final
finishing
,
was
used
to
decrease
sub-
surface
damage
and
improve
form
accuracy.
Several
sets
of
plane
finishing
experiments
for
CVD-SiC
have
been
performed
,
and
micro-surface
roughness
Rq=2.
4nm
and
from
accuracy
2
1.
2nm
have
been
obtained.
Furthermore
,
characteristics
of
the
generated
surface
resulting
from
ELID
grinding
&
magneto-
rheological
finishing
were
compared
and
analyzed.
Key
words:
CVD-
SiC;
ELID;
magnetorheological
finishing;
ultra
-
precision
process;
form
ac-
curacy;
surface
roughness
O
引言
化学气相沉积碳化硅
(CVD-SiC)
具有优良
的机械性能与热性能,如高硬度、高热传导性、低
热膨胀性。
CVD-SiC
是一种具有
R
立方晶体结
构的坚硬材料[口,由于它的高硬度和断裂韧性,采
用传统的研磨、抛光工艺制造
CVD-
SiC
反射
镜,成本高,周期长。传统的制造工艺常利用游离
磨料研磨,其材料的去除率随
E/(K
•
H
勺的增
大而增大
(H
为努氏硬度
,
K
,
为断裂韧度,
E
为杨
收稿日期
:2006-07-31
氏模量)
,因此,
CVD-SiC
的单位时间去除率也
只有其他光学玻璃(如
BK
7)的
0.05~0.2otIL
近年来,研究人员在
SiC
反射镜的超精密磨
削方面进行了一些尝试性的研究。
Bifano
等
[1] 、
Namba
等山运用超精密、高刚性的机床和微粉砂
轮对
SiC
进行了延性磨削试验,但存在砂轮堵塞、
成本高、磨削不稳定等问题。因此
Ohmori
等问
又对
SiC
进行了在线电解修整
(electrolytic
in-
process
dressi
吨,
ELID)
磨削试验。应用
ELID
磨削工艺加工
SiC
陶瓷材料是比较好的方法阳,
但是利用固定磨料磨削的表面会产生亚表面损伤
2547 •
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weixin_38738005
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