Metrological aspects of evaluation of diamond abrasive film topography for precise microfinishing

Abstract

Jednym z ważnych zadań, dotyczących prognozowania cech stereometrycznych powierzchni, po wygładzaniu foliami ściernymi, jest wyznaczenie parametrów charakteryzujących powierzchnię czynną. W publikacji opisano metodykę oraz wyniki badań dotyczących cech stereometrycznych powierzchni na przykładzie diamentowych folii ściernych z ziarnami o nominalnej wielkości pół mikrometra. Narzędzia te stosowane są w różnych zabiegach precyzyjnego wygładzania powierzchni o bardzo wysokiej gładkości i dokładności. Przedstawiono wyniki analizy rozmieszczenia wierzchołków w płaszczyźnie równoległej do powierzchni folii oraz w kierunku do niej prostopadłym. Badając ukształtowanie wierzchołków ziaren i przestrzenie między nimi, można wnioskować o potencjale obróbkowym folii ściernych.One of important tasks related to prognosis of the surface stereometry after microfinishing with abrasive films is delimitation of parameters characterising the active surface. The methodology and investigation results concerned the features of stereometric surfaces on an example of diamond abrasive foils with half-micrometer nominal grain size are described in the paper. These tools are applied to different treatments of microfinishing the surface of very high smoothness and precision. The Nanosurf microscope Atomic Force Microscopy AFM of Mobile S type was applied to investigations of tools of very small grains. There were obtained the topography images of the abrasive film surface of 0.5 micrometer nominal grain size (Fig. 1). In next analyses there were presented the surfaces of grains, formed islands, (Fig. 3) on which there was marked the elevation top and projection on the plane Oxy of the sections binding the grain tops. Using the decomposition of the surface into Voronoi cells, the grains tops were determined with the closest neighbours method. Beginning from the highest top, investigations of abrasive grains and their tops were conducted on various depths h. On the basis of the performed investigations (Figs. 2 and 3), the surface area of the Voronoi cells was determined (Fig. 4) as decomposition of the surface into areas with the central point of the coordinates x, y marking the position of the grain top z(x, y). The results of analysis of the top sizes in the plane parallel to the film surface and in the orthogonal direction are given. From studying the form of the grain tops and spaces between them one can conclude about the processing potential of abrasive films