[发明专利]一种基于函数拟合的具有梯度功能研抛盘的制备方法

权利要求书

1.一种基于函数拟合的具有梯度功能研抛盘的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)首先根据Preston方程，确定所要加工材料在研抛盘上加工时研抛盘理论上的弹性模量梯度分布E(r,z)；其中，r为研抛盘的径向方向，z为研抛盘的轴向方向；

确定所要加工的材料在研抛盘上加工时研抛盘理论上的弹性模量梯度分布E(r,z)的方法步骤如下：

a)确定所要加工材料在研抛盘上任意位置上的去除量H(r，z)、与研抛盘在任意位置的相对速度V(r，z)和接触压力P(r，z)；

b)根据研抛盘的粘磨层制备材料的组成成分，确定滞留时间函数T(r，z)，并确定Preston函数参数K_P：

K_P＝K₁×K_e×E(r,z)；

c)根据Preston方程dH＝K_P×P_i×V_i×dt得到所要加工材料在研抛盘上任意位置上的去除量H(r，z)的计算公式：

H(r,z)＝K₁×K_e×E(r,z)×P(r,z)×V(r,z)×T(r,z)；

其中，K₂为研抛盘的材料因素，K₁为研抛盘材料以外的所有环境因素；

将上式整理获得任意位置的弹性模量分布函数：

E(r，z)＝G{H(r，z)，P(r，z)，V(r，z)，T(r，z)}；

令K_P＝K₁×K₂，令其中ρ为磨粒在粘磨层混合物的体积占比，由复合材料的弹性模量公式可以得到ρ＝φ(E)，整理可以设K₂＝K_e×E(r,z)；

(2)根据研抛盘理论上的弹性模量梯度分布E进行仿真，并将仿真结果中的接触应力和理论值进行对比，并进行曲线拟合；

(3)以曲线拟合后最终得到的效果最好的弹性模量梯度分布E(r,z)制备研抛盘。

2.根据权利要求1所述的一种基于函数拟合的具有梯度功能研抛盘的制备方法，其特征在于：根据步骤c中得到的任意位置的弹性模量分布函数制备具有相应弹性模量分布的研抛盘，研抛盘在轴向上由多层粘磨层组成。

3.根据权利要求2所述的一种基于函数拟合的具有梯度功能研抛盘的制备方法，其特征在于：滞留时间函数由粘磨层组成成分的耐磨性决定，在任意位置工件滞留的时间超过T(r，z)，上一层的粘磨层就会磨损，同时所需加工材料将会与下一层的研磨层表面接触。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于函数拟合的具有梯度功能研抛盘的制备方法，其特征在于：由步骤3制成的研抛盘在轴向和径向上都存在着弹性模量的梯度式分布。

5.根据权利要求2所述的一种基于函数拟合的具有梯度功能研抛盘的制备方法，其特征在于：所述研抛盘的所有的粘磨层均为事先制备好，在需要的时候直接粘结在研抛盘上形成整体的研抛盘即可。