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金刚石砂轮V形尖端的数控对磨微细修整技术被引量：12: 2010年; 针对金刚石砂轮V形尖端的微细修整困难的问题,开发出一种对磨成型的V形尖端修整技术。在数控修整中,砂轮作V形的直线插补运动与修整工具对磨,逐渐被修整成V形尖端。本实验中修整工具分别是#600和#180绿碳化硅(GC)油石,砂轮分别为SD 400和SD 600金刚石砂轮。实验结果表明,较细粒度的修整工具不仅可以将砂轮V形尖端修整出更小的圆弧半径,而且也能够将微小磨粒修锐得更锋利,从而使加工的单晶硅微沟槽形状更加整齐。此外,采用修整后的圆弧半径小于20μm的SD 600金刚石砂轮V形尖端可以实现光纤石英微阵列沟槽的微细加工,也可以在SiC陶瓷和WC合金基板上加工出微锥塔阵列空间的功能表面。因此,数控对磨在位修整的工艺可以用于金刚石砂轮V形尖端的微细修整,实现硬脆性基板的微细磨削加工。; 谢晋谭廷武郑佳华蒋均海黄少林; 关键词：金刚石砂轮

陶瓷飞行体的微沟槽结构曲面精密磨削与减阻性能被引量：11: 2014年; 为减小飞行阻力和增强雷达散射，提出采用精密磨削和微细磨削组合加工工艺在陶瓷飞行体表面加工出曲面微沟槽结构。首先，利用精密修整后的金刚石砂轮圆环形端线沿数控曲线插补轨迹将陶瓷加工成光滑曲面，然后利用微细修整成角度为60^ο的金刚石砂轮v形尖端在曲面上沿飞行体轴向方向加工出微沟槽结构，最后通过风动试验分析不同曲面结构对空气阻力的影响。磨削试验结果显示，精密磨削和微细磨削组合加工可在高度32mm、直径30mm和表面粗糙度0．262岬的陶瓷曲面上加工出深度为578～581μm、角度为61．56^ο。和尖端半径为48μm的微沟槽结构，其深度误差仅为3μm，曲面加工的平均形状误差为142lμm，加工精度可控制在0．5％以内。此外，加工后的陶瓷表面粗糙度主要受砂轮粒度和磨削工艺的影响。风动试验结果表明：微沟槽结构曲面分别比光滑和粗糙曲面减小轴向阻力约36％和42％，也比光滑曲面减小侧面阻力约39％。因此，陶瓷飞行体的光滑曲面被加工出规则可控的微沟槽结构可以减小飞行阻力。; 鲁艳军谢晋程剑罗敏健邢允波; 关键词：陶瓷

微结构表面精密磨削技术及其功能特性开发被引量：19: 2013年; 针对单晶硅、光学玻璃等硬脆性材料的微结构形状精度难控制的问题,开发出微磨削技术。它是利用金刚石砂轮微细尖端,控制尖端形状及其表面的微磨粒出刃形貌,在硬脆性材料表面加工出微沟槽结构阵列。为了探索其功能特性,微磨削结构表面分别被用于薄膜太阳能电池、单晶硅芯片和石墨叶片的基板表面,然后测试和分析其光伏特性、湿润性和油泵效率。加工结果表明,微磨削技术可以加工出高精度且光滑的微结构表面。应用发现,微透镜结构的薄膜电池可在弱光散光下产生较高的转化效率和填充因子,可以在无太阳照射下发电。当硅晶片表面被加工出微沟槽结构时,较大深度会导致较大的液滴接触角,而且,微沟槽结构梯度表面会产生前后接触角差,可用于控制液滴的微运动。在油泵中,当叶片微结构深度从500 m开始减小到100 m时,油泵的工作效率会逐渐增大,最后大于传统油泵的工作效率。因此,高精度且光滑的微结构表面可以产生更高附加值的功能特性。; 谢晋李萍吴可可裴晓斌刘亚俊谢海璠; 关键词：太阳能电池湿润性油泵

CBN车刀前刀面微沟槽结构磨削及其对干切削温度的影响被引量：20: 2014年; 车刀前刀面的微沟槽结构可以改善切削性能,但是,超硬的CBN车刀表面微加工极为困难。因此,提出采用微磨削技术在CBN前刀面加工出深度为54μm的微沟槽结构,可实现钢的干切削。采用金属基的#600金刚石砂轮V形尖端沿着与切削刃成不同夹角方向在CBN车刀的前刀面上加工出微沟槽结构;通过升温试验分析前刀面温度与车刀尖端温度的相关性;对45钢进行干切削试验,研究微沟槽结构特征和切削条件对干切削温度的影响。结果表明,CBN车刀前刀面可被加工出规则和光滑的微沟槽结构。平行微沟槽结构和倾斜微沟槽结构比垂直微沟槽有更快的排热速度,可起到散热作用。前刀面的温度与车刀尖端的温度有极好的相关性,所以它可用于预测干切削的刀尖温度。可以证明,平行微沟槽结构车刀可以比传统平面车刀降低干切削温度约18%。但是,垂直和倾斜微沟槽结构车刀会产生更大的干切削温度,这是因为它们的微沟槽结构改变了切削刃的形状,造成刀具磨损。在较大切除率的干切削中,平行微沟槽结构CBN车刀能够更大幅度地降低刀尖的切削温度,造成非常小的刀具磨损。.; 谢晋罗敏健吴可可杨林丰; 关键词：干切削

微磨削锥塔结构光滑表面的自适应方向检测与微加工精度被引量：4: 2014年; 用白光干涉检测(WLI)法检测微结构表面形貌时,其光滑结构面和边角数据很容易丢失,因此本文提出了自适应方向WLI检测法。该方法分别沿着每个微斜面法向进行自适应方向检测,评价分析其面形、特征轮廓和特征点的加工精度。首先,采用#3000金刚石砂轮微细尖端在Si表面加工出高度为50μm、宽度为56μm且光滑的微锥塔结构。然后,利用四次检测点云对微磨削表面进行拼接与重建。最后,分析面形误差、特征轮廓误差和特征点误差。实验显示:自适应方向WLI检测可以重构出完整的微锥塔结构表面,微磨削的面形误差为5.3μm,表明该微磨削技术可以确保微锥塔结构光滑Si表面的加工精度。但是,对微锥塔结构表面特征轮廓误差及特征点误差的评价表明,特征轮廓误差高达7.7μm,而特征点误差约为15μm,约为面形误差的3倍。分析认为这些误差是由微金刚石砂轮V形尖端磨钝及微磨粒钝化造成的。; 谢晋刘旭冉吴可可李萍卢泳贤

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国家自然科学基金(51075156)