研究目的
提出一种激光宏微复合结构化磨削（LMMCSG）方法，以提高氮化硅陶瓷砂轮的表面质量及使用寿命。
研究成果
LMMCSG方法有效降低了磨削力比和表面粗糙度，改善了表面质量并减少了砂轮磨损。宏观与微观沟槽的耦合促进了更好的冷却液流动和切屑排出，提升了氮化硅陶瓷的磨削性能。
研究不足
该研究聚焦于特定的宏观与微观结构图案及磨削条件。未来工作将探究不同沟槽形状，并优化磨削参数以实现理想的材料去除率。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用激光宏微复合结构化磨削（LMMCSG）方法提升氮化硅陶瓷的磨削性能。为金刚石砂轮设计了两种宏观结构图案，并为氮化硅表面设计了一种微观结构图案。
2：样品选择与数据来源：
所用材料为气压烧结反应结合Si3N4，试样尺寸为20 mm × 20 mm × 10 mm。
3：实验设备与材料清单：
使用树脂结合剂金刚石砂轮（型号：SDC150N75B）和光纤激光系统（型号：IPG YCP RG 50）进行结构化处理。磨削实验在平面磨床（型号：MM9236）上进行。
4：实验流程与操作步骤：
对金刚石砂轮和Si3N4工件进行激光结构化处理。在相同条件下进行磨削测试，包括砂轮转速50 m/s、切削深度15 μm和进给速度1000 mm/min。
5：数据分析方法：
使用高精度测力仪（型号：Kistler 9272）测量磨削力，通过扫描电子显微镜观察表面形貌，并采用轮廓仪（型号：JB C5）测量表面粗糙度。
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fiber laser system
IPG YCP RG 50
IPG
Used for structuring the diamond grinding wheel and silicon nitride workpiece
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resin-bonded diamond grinding wheel
SDC150N75B
Used for grinding silicon nitride ceramics
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surface grinding machine
MM9236
Used for conducting grinding experiments
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high-precision dynamometer
Kistler 9272
Kistler
Used for measuring grinding forces
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profilometer
JB C5
Used for measuring surface roughness
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