蓝宝石单晶精密磨削表面形貌的分形行为研究

来源：机械工程学报杂志2015年第19期北京时间：

作者：王秋燕, 梁志强, 王西彬, 赵文祥, 焦黎, 吴勇波, 周天丰

单位：北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室;秋田县立大学系统科学技术学部

摘要：如何合理有效地评价光学晶体微结构表面质量，是目前光学元件精密制造与应用领域面临的重要问题。基于分形理论，采用三维和二维盒计数方法对蓝宝石单晶磨削表面形貌进行了分析，结果表明磨削表面的三维分形维数Ds与表面粗糙度呈反比关系，而且三维分形维数越高表面纹理越精细，三维分形维数越低表面缺陷越多。磨削表面截面轮廓的二维分形维数DL分布规律可以反映材料去除方式的变化。当二维分形维数DL沿磨削方向呈强对称分布时，该磨削表面为延性域去除；若呈弱对称性或不规则分布，则该磨削表面为脆性域去除。研究证实了分形方法不仅可用于综合表征蓝宝石磨削表面形貌，还可用于揭示蓝宝石磨削表面的材料去除机理。

关键词：材料去除方式,分形,蓝宝石单晶,磨削表面；

基金资助：国家自然科学基金(51205024)和国家重点基础研究发展计划(973计划，2015CB05990)资助项目