半固著磨具物理特性及加工性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、航空航天技術(shù)的發(fā)展，對(duì)加工技術(shù)的要求越來(lái)越高，對(duì)高效高精度低表面損傷的加工需求越來(lái)越多。在現(xiàn)有超精密加工技術(shù)中，主要是固著磨粒加工和游離磨粒加工，兩種加工方式下防止劃痕、裂紋等表面損傷和提高加工效率是一對(duì)矛盾。為了緩和這一對(duì)矛盾，本研究中心提出將固著磨粒加工和游離磨粒加工進(jìn)行整合的半固著磨粒加工技術(shù)，其核心是利用具有“陷阱”效應(yīng)的半固著磨具進(jìn)行超精密加工。 本文參考常規(guī)磨具的制造工藝，依據(jù)半圓著磨具的特性

2、，對(duì)半固著磨具制造工藝進(jìn)行了改進(jìn)，提出了比較完善的加工工藝流程。 參照傳統(tǒng)磨具特性參數(shù)的各自不同特點(diǎn)，確定了可行的檢測(cè)方案，并對(duì)硬度、吸水率、抗剪強(qiáng)度和壓縮彈性模量等這幾個(gè)磨具的關(guān)鍵的物理特性進(jìn)行了檢測(cè)和評(píng)價(jià)，初步確定了適用于加工的半固著磨具所應(yīng)具備的物理特性。通過(guò)CCD、SEM和3D顯微鏡分析了半固著磨具的組織結(jié)構(gòu)，獲得了較為合適的結(jié)合劑及其濃度比例。 以Nanopoli-100精密研磨拋光機(jī)為平臺(tái)，采用硅片、銅片和不

3、銹鋼為工件，對(duì)不同結(jié)合劑種類、不同結(jié)合劑濃度、不同磨粒粒徑和混合粒徑的半固著磨具的加工特性進(jìn)行了研究，結(jié)合劑濃度為35％的樹脂磨具具有最高的性價(jià)比。 以結(jié)合劑濃度為35％的樹脂磨具為對(duì)象，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)分析了工藝參數(shù)對(duì)去除率和硅片表面粗糙度的影響，確定了磨粒粒度、加工載荷、磨具轉(zhuǎn)速和研磨液流量等參數(shù)的最佳范圍。并通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)法研究了這些工藝參數(shù)對(duì)拋光速率和拋光硅片表面粗糙度的影響規(guī)律，得到了相應(yīng)的關(guān)系曲線。通過(guò)不銹鋼和銅片加工實(shí)