固结磨料研磨抛光技术是在游离磨料研磨抛光技术的基础上换代升级的技术,其中树脂基固结磨料垫(FAP)由于其工艺简便、加工质量高等优势,是当前应用最为广泛的一种固结磨具,树脂基体特性对其加工性能影响巨大。本文从树脂基固结磨具的基体出发,考虑到组分是决定树脂基体特性的根本要素,而温度是影响基体特性的重要外因,因此从温度和组分两个方面对树脂基体特性及其对FAP的加工性能影响进行了研究。本文的研究内容与研究结果如下:(1)亲水性FAP研磨加工过程中的温度场分析。建立加工过程中的有限元模型,分析了研磨压力、研磨垫转速、研磨液温度及工件材料等工艺参数对FAP温度场的影响。结果表明:研磨液温度为25℃与50℃时,研磨垫凸起的最高工作温度分别为43.9℃与68.2℃,高于研磨液与环境温度,但低于FAP的固化温度。(2)亲水性FAP树脂基体的特性表征。对不同组分及温度下树脂基体的特性(摆式硬度、溶胀率、砂浆磨损量、弹性模量)进行表征与分析。实验结果表明:含有两种预聚物的树脂基体比只含一种预聚物的树脂基体刚性要好,摆式硬度随活性稀释剂含量的增加而增加;溶胀率与砂浆磨损量随活性稀释剂含量的增加而减小;芳纶纤维含量越高,树脂基体硬度越大;溶胀率越高,更易被磨损。随温度升高,树脂基体的储能模量始终在减小,而溶胀率与砂浆磨损量增加。(3)树脂基体特性对亲水性FAP加工性能的影响研究。以石英玻璃为加工对象,探索了研磨液温度、溶胀及砂浆磨损特性、弹性模量等基体特性对FAP加工性能的影响规律,实验结果表明:相对于25℃的研磨液温度,50℃下加工的材料去除率(MRR)有所增加,约为8.2μm/min,同时划痕深度变浅,加工工件表面质量得到改善,表面粗糙度Sa下降了大约30%,为69.9 nm;基体砂浆磨损量越高,全周期的平均MRR越高,基体的溶胀率越高,工件表面质量越好。