RB-SiC金刚石磨粒柔性刻划材料去除及表面损伤行为

摘要

反应烧结碳化硅(Reaction Bonded SiC,RB-SiC)因具有密度小、导热系数大、热稳定性好等优异性能,被公认为是理想的空间大型反射镜制造材料。然其成形后在表面精密加工过程中易引入加工损伤,故本文开展柔性刻划实验,探究砂带柔性磨削工艺对该材料加工性能的影响。通过刚性/柔性两种接触状态下单颗金刚石磨粒刻划RB-SiC材料的对比实验研究,获得柔性刻划下平均亚表面损伤率为0.677,而刚性刻划下为0.823。基于此,开展不同法向压力、磨粒角度、刻划速度等条件下的正交刻划实验研究,结果表明,法向压力与磨粒角度对材料损伤的影响更为重要;同时,随着法向压力的增大、磨粒角度的减小以及刻划速度的增大,材料损伤程度增加。最后,通过多颗金刚石磨粒刻划实验研究,得出结论:与单颗金刚石磨粒刻划相比,材料表面无严重破碎及损伤,且亚表面损伤层深度小于10μm。该研究将为砂带柔性磨削加工反应烧结碳化硅材料提供基础指导。