摆动式抛光磨头磨块座的模态及挠度分析研究

为了提高抛光磨头的抛光质量和效率,对摆动式抛光磨头中的磨块座进行了三维建模,运用ANSYS软件对磨块座模型进行了模态、应力和挠度分析,获取了其挠度变化规律及其影响因素,进而给出具体的结构改进措施,通过进一步的仿真研究,验证了改进后的结构可有效改善磨块座磨损量不均匀和应力集中问题,有利于提高磨块座和磨块使用寿命,所得结论为抛光磨头的设计和维护提供了理论依据。     

镍铬合金钢脉冲电流电化学抛光工艺研究

机械零件的表面质量直接影响其使用寿命.采用电化学机械复合抛光,可以大大提高机械零件的抛光效率,但对于深小孔等抛光工具(磨头)很难深入的小结构,采用此方法工艺上很难实现.脉冲电流电化学抛光可以经济有效地对复杂形状的零件型腔进行抛光.对镍铬合金材料试件进行了脉冲电流电化学抛光的工艺试验,讨论并分析了实验结果,得出了加工参数对表面粗糙度的影响规律,以及各加工参数影响表面粗糙度的经验公式.     

自由曲面六轴联动砂带磨削机床试验

提出了一种以汽轮机叶片为典型对象的自由曲面高效精密加工方法,建立了基于砂带磨削原理的自由曲面六坐标联动磨削与抛光系统,研究了该机的关键技术如双摆动磨头、自由曲面磨削数控编程软件和冷缺排屑系统,在此基础上利用该机对叶片表面进行了六轴联动砂带磨削抛光试验验证,为确定合理的汽轮机叶片抛光工艺参数提供了依据。     

石材抛光面光泽度不均匀问题剖析

从岩石的矿物组成、结构和抛光工艺及参数等方面对石材抛光面光泽度不均匀问题进行了剖析。指出了岩石的矿物组成、结构和矿物的蚀变、风化是导致光泽度不均匀且是无法消除的内部因素；针对如何消除抛光工艺及参数对光泽度均匀性产生的影响，提出了合理的磨头进给路线和进给间距     

抛光机磨削加工效率的试验研究

为了提高抛光磨削加工的效率,在分析抛光磨削加工运动的基础上,利用Preston方程确定影响磨削效率的因素,即磨块的目数、压力、磨头转速以及横梁摆动速度.以此4个因素安排正交试验并对试验结果进行方差分析,得出各因素对磨削效率的影响规律以及相应的主次关系,并提出最佳磨削因素的组合方式,从而为指导生产以及对抛光磨削的进一步研究都奠定了良好的基础.     

基于ADAMS的摆动式抛光磨头凸轮改进设计研究

为提高国产磨头抛光性能,利用ADAMS软件对MT268磨头中凸轮机构运动过程中的加速度冲击问题进行了仿真研究,提出采用正弦加速度运动规律改进凸轮轮廓,仿真结果表明改进后的凸轮能有效地降低模块座加速度冲击;同时利用软件参数化分析功能对凸轮和滚轮的接触间隙进行了分析研究,得到凸轮合理的安装位置并给出一种具体的结构改进方案。     

数控滚齿机加工特殊齿轮方法的研究

变螺旋角斜齿轮是一种特殊齿轮,广泛应用于抛光设备中的抛光磨头上,采用高精度的数控滚齿机进行加工,被加工出的特殊齿轮精度高,满足加工要求。     

蓝宝石衬底铜抛-CMP加工技术

针对蓝宝石衬底超精密加工存在的抛光表面不稳定问题,对蓝宝石衬底铜抛-化学机械抛光(CMP)加工技术进行研究,系统探讨铜抛与CMP的抛光压力、转速和抛光时间对蓝宝石衬底表面质量及加工效率的影响.综合评价各表面质量指标,结果表明:在满足表面质量对抛光工艺要求的前提下,采用铜抛的最佳工艺参数为铜抛压力98.0 kPa,转速55 r·min^-1,铜抛时间30 min;化学机械抛光的最佳工艺参数为抛光压力215.6 kPa,转速60 r·min^-1,抛光时间120 min,由此可获得高质量、无损伤的蓝宝石衬底抛光表面.     

机器人气囊抛光SiC光学元件加工特性研究

针对碳化硅光学元件已有的化学机械抛光、磁流变抛光、电化学抛光和催化剂辅助抛光等方式存在材料去除率低、成本高等问题,提出机器人气囊抛光方法,并对气囊抛光特性、抛光头机械结构进行了研究。首先基于Preston理论和赫兹接触理论以及速度分析建立了材料理论去除模型,并对去除函数进行了仿真,再此基础上设计了气囊抛光磨头装置。然后对非球面碳化硅元件开展了单点和多点抛光,实验验证了去除函数的精确性和稳定性。最后通过粗抛和精抛进行加工应用验证,实验结果表明,所提出方法能够有效实现碳化硅光学元件抛光,并且去除函数精度高稳定性强,通过3个周期的粗抛、4个周期的精抛,面形收敛率分别为69.4%、51.9%,且收敛速度快、加工精度高。     

不锈钢微结构电解抛光工艺研究与试验

为提高304不锈钢微结构的电解抛光加工质量,开展了不锈钢的电解抛光工艺分析与试验.首先根据不锈钢在电解抛光液中的极化曲线检测结果分析,选定抛光的电流密度为2.2 A/dm2.其次,设计正交因素分析法试验,研究不锈钢在不同电流密度、温度、抛光时间等工艺参数下电解抛光后的表面质量.试验结果表明:随着电流密度增加,表面粗糙度呈现先减小后增大的趋势;温度及抛光时间对表面粗糙度的影响规律与电流密度类似.在影响表面粗糙度的三个因素中,电流密度影响最大,温度次之,抛光时间最弱.最后,利用最佳电解抛光参数组合,加工出高表面质量的不锈钢微结构.     

微沟槽周期结构表面的磁性复合流体微纳光整研究及实验教学装置应用

针对磁性复合流体黏度可控的特性,研究一种微纳沟槽表面可控抛光加工方法及工艺,实现低成本、可控微纳结构表面加工技术,并将其应用于微纳加工实验教学。采用磁性复合流体作为抛光液,设计端面式和圆周面式两种磁性复合流体抛光机构;根据周期性微米级沟槽表面结构特点,采用圆周面式磁性复合流体抛光机构进行微结构表面抛光加工实验;设计加工工艺,通过实验对比微沟槽周期结构表面加工效果,验证了实验装置及微结构可控抛光加工方法的有效性,实现微沟槽周期结构表面材料可控去除加工。该装置结构紧凑,使用与维护成本低,有效填补面向机械专业制造类课程的微纳加工实验教学装置技术空白。     

超声电流变复合抛光试验

针对模具微结构光整加工,利用电流变效应对磨料的聚集作用和超声振动对磨料的驱动作用,提出了超声电流变复合抛光工艺.开发了超声电流变复合抛光加工系统.正交试验结果表明超声振动的振幅和施加的电场强度对表面粗糙度的影响最大.通过单因素试验研究了超声电流变复合抛光工艺参数对抛光后表面粗糙度的影响规律.试验结果验证了超声电流变复合抛光工艺可行性,为后续工艺优化和实际应用奠定了基础.     

超精密气囊工具抛光方法的研究

针对气囊数控抛光获得高精密非球曲面零件的方法,分析了气囊抛光实验样机的结构、运动控制系统组成、柔性气囊的构成以及气囊进动运动方式和气囊抛光的加工原理.研究了气囊抛光工艺扩展可行性以及抛光过程中控制工件面形、表面质量和处理边缘效应的方法.研究表明气囊抛光工艺具有可扩展性.在试制的实验样机上进行了工艺参数综合实验,实验结果表明:利用气囊抛光方法可以加工出超精密光滑的表面,该方法是加工和制造超精密光学表面的有效方法.     

超高精度大直径硅片表面超声浮动抛光

为了提高大直径硅片表面质量,利用超声浮动抛光加工宏观磨削力、磨削应力、磨削热小,对加工材料表面损伤低的特点,再结合相关磨料对超高精度大直径硅片表面进行超声浮动抛光加工.在工作机理研究的基础上,对大直径硅片超声浮动抛光加工进行了实验研究,优化了其工作参数,获得了满意的效果,为该技术的实际应用奠定了理论与实验基础.     

3D打印微结构工件的磁性复合流体抛光工艺研究

对微结构精密加工时需要能够控制高低不平的材料去除,以保证不破坏原有微结构的三维形貌特征.通过自行搭建的实验平台对3D打印出来的微结构工件进行抛光实验,主要研究了机床主轴转速、加工间隙、抛光时间和抛光路径等工艺参数对微结构抛光后的三维轮廓材料去除特性以及微结构的保形情况.实验结果表明:微结构保形系数随着抛光时间增加而变小,而主轴转速和加工间隙的变化对保形系数影响较小;采用等高线移动式抛光的保形系数比采用水平移动式大;相同工艺参数抛光对包体状和截面为半圆的圆环圆周阵列微结构工件保形效果较好,对正三棱锥工件保形效果较差.     

两齿差外啮合双联行星传动的模态灵敏度研究

以两齿差外啮合双联行星传动为研究对象,对其模态特性及参数灵敏度进行研究。通过Solid Works软件对其进行了三维建模和虚拟装配,运用ANSYS Workbench对其进行模态分析,得到系统的固有频率及主振型,并进一步分析了行星轮个数、压力角、齿宽及行星架圆盘厚度等参数对系统固有频率及振型的影响规律,归纳出一组最优的设计参数,研究结果为两齿差外啮合双联行星传动在抛光磨头中的参数优化和振动抑制提供了理论基础。     

基于CAM的机器人抛光轨迹规划

在快速制造金属模具工艺中,采用工业机器人对具有复杂形状的模具型腔进行抛光加工,开发了基于CAM软件模块的机器人抛光轨迹自动规划系统.该系统利用UG CAM软件中的多轴铣加工功能模块获得型腔的表面信息,然后采用辅助区域驱动法在复杂型腔表面映射生成连续的多轴数控加工轨迹,然后根据抛光工艺要求调节工艺参数,并将多轴数控加工轨迹转化成机器人抛光加工轨迹.实验结果表明,该系统所生成的抛光轨迹可满足面向复杂模具型腔的机器人抛光加工要求.     

硅质板抛光工艺的研究

抛光是大理石加工中极重要的一道工序,它直接影响加工后的表面光泽度。本文针对一种难以抛光的石材——硅质板的抛光问题进行了理论分析和试验研究,提出了一种能量显著提高硅质板表面光泽度的抛光工艺方法。     

硅外延片背面边缘异常黑斑原因分析及研究

随着客户对外延片边缘的关注度不断增加,部门对质量意识的不断提升,针对硅外延片边缘异常黑斑进行原因分析及研究,分别从异物沾污、晶棒缺陷、衬底加工及外延工艺方面展开分析,最终确定此异常现象为衬底加工中倒角工艺过度研磨及外延生长中HCL抛光共同导致。由此,供应商通过进一步改善倒角工艺,提高了外延片边缘质量水平。     

小口径非球面碳化钨模具的磁场辅助抛光工艺

小口径非球面光学透镜具有优良的光学性能和广阔的应用前景，但其常用的碳化钨模具由于高硬度的材料特性，加工和抛光难度较大.为获得高质量、高精度的小口径非球面透镜，利用磁场辅助的抛光方式对其碳化钨模具进行加工：首先，通过一系列单因素试验选出合适的金刚石微粉粒度和抛光液成分配比，再采用正交试验探究多种工艺参数对抛光效果的影响规律，确定最佳工艺参数组合.结果表明，使用该组工艺参数抛光可以使检测点的粗糙度由10.3 nm降至3.2 nm,刀纹痕迹明显变浅甚至消失.因此，磁场辅助的抛光方式能够有效改善模具表面的波纹度和粗糙度，对于小口径非球面光学元件的加工具有一定的参考意义.