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本项目组在前期工作中,提出并成功制备了1.5×1.5×10mm金刚石纤维平行间隔排布的金刚石砂轮(以下简称1.5mm金刚石纤维砂轮),并对其磨削性能进行了初步研究。本文在此基础上,对其展开进一步的探讨。按照同样的设计理念,本人提出并制备1×1×10mm金刚石纤维作为切削刃,对其制备过程中两个关键工艺注射成型工艺和脱脂工艺进行了研究,最终分别确定了两个关键工艺的制备工艺参数,同时设计了金刚石纤维砂轮的新型的纤维栅格排布方式,成功制备了亚毫米级1×1×10mm纤维栅格排布方式的金刚石纤维砂轮(以下简称亚毫米金刚石纤维砂轮)。亚毫米级栅格排布方式的金刚石纤维砂轮制备后,开展了其与1.5mm间隔平行排布金刚石纤维砂轮在相同实验条件下的对比实验,进一步分析了其磨削性能。制备亚毫米级金刚石纤维砂轮首先需要制备出亚毫米级金刚石纤维,在制备金刚石纤维的过程中,注射成型是其关键工艺之一。通过正交实验注射成型研究得出当模具温度为40℃,注射压力为12MPa,注射温度为150℃,注射速度为50%时,注射成形金刚石纤维坯体组织致密,没有气孔、空穴及其他缺陷,注射效果良好。脱脂工艺是亚毫米级金刚石纤维制备的关键工艺之一,本文对其脱脂工艺流程进行了深入探讨。通过实验研究考查了溶剂脱脂率与时间和温度的关系,及其对溶剂脱脂坯体断口形貌分析,确定了溶剂脱脂工艺,利用综合热分析仪对喂料的热性能进行分析,通过实验研究和对热脱脂断口形貌分析确定了具体的热脱脂工艺。砂轮外圆工作表面宏观地貌纤维的排布方式是决定砂轮加工性能的重要因素之一。金刚石纤维的排布方式是新型金刚石纤维砂轮在磨削过程中能否获得良好加工效果的关键。本文从金刚石纤维的排布方式方案设计入手,详细分析轴向平行间隔排布方式和栅格排布方式的具体排布方法以及其优缺点同时对金刚石纤维排布方式的成型方法进行研究,综合考虑排布方式和成型方法设计出可以满足加工要求并可以提高砂轮磨削性能的排布方式,最后设计出金刚石纤维砂轮成型节块。亚毫米级栅格排布方式金刚石纤维砂轮制备后,考察了其与1.5m间隔平行排布方式金刚石纤维砂轮在相同实验条件下的磨削性能,并分析了其磨削机理。实验结果表明:相对于1.5mm间隔平行排布方式金刚石纤维砂轮,亚毫米级栅格排布方式金刚石纤维砂轮的磨削力要小,加工质量好于前者。亚毫米级栅格排布方式金刚石纤维砂轮磨削过程平稳,大大降低了间隔平行排布方式砂轮由于磨削过程不平稳所造成表面质量降低的情况,同时金刚石微刃变细,导致其热量较输到含有较多气孔的胎体材料上而使散热能力增大,改善了其磨削质量。亚毫米级栅格排布方式金刚石纤维砂轮在磨削过程中,加工表面质量得到能进一步改善。