树脂结合剂金刚石砂轮精密磨削单晶硅片的磨削力研究

通过对树脂结合剂金刚石砂轮磨削单晶硅片的轴向磨削力Fz的变化规律的研究,分析了单晶硅片在磨削过程中轴向磨削力与磨削工艺参数之间的关系。通过改变砂轮的轴向进给速度、砂轮线速度和砂轮粒度等工艺参数,找出了这些工艺参数对轴向磨削力Fz的影响规律,并建立了轴向磨削力的经验公式。结果表明:树脂结合剂金刚石精密磨削单晶硅片时,轴向磨削力随着砂轮的轴向进给速度vf和磨粒粒径的增大而增大,随着砂轮线速度vs的增大而减小,且这三个工艺参数中,砂轮轴向进给速度vf对轴向磨削力的影响最大。     

大尺寸硅片自旋转磨削运动分析及仿真

本文利用数学矩阵方法,建立大尺寸硅片自旋转磨削运动的理论模型,研究了砂轮半径、硅片和砂轮旋转速度、旋转方向等因素的选择及各因素对磨削轨迹的影响,同时还研究了磨粒合成运动速度的变化规律。研究结果表明,随着砂轮半径的增大,磨削轨迹的曲率减小,选用较小直径砂轮将更有利硅片表面质量的提高。当转速比i大于零,随着i值的增大,磨削轨迹的曲率逐渐减小。在转速比i小于零的情形,当转速比i=-2时,磨削轨迹曲率为0,磨削轨迹的形状接近一条直线。磨粒合成运动速度随砂轮转速和硅片转速的增大而增大。     

游离磨料线锯硅晶体表面质量和加工精度实验研究

通过进行游离磨料线切割硅晶体的正交试验,分析了各工艺参数对加工表面粗糙度和总厚度偏差的影响趋势。通过对试验结果进行了方差和显著性分析,找出了这些工艺参数对表面粗糙度和总厚度偏差影响权重大小,并得到一组最优的参数组合。结果表明:表面粗糙度随着走丝速度、初始张紧力、切割液浓度的增大而减小,随着进给速度的增大而增大。走丝速度、切割液浓度、进给速度对总厚度偏差的影响与对表面粗糙度的影响趋势基本一致,而随着初始张紧力的增大,总厚度偏差先减小后增大,且这些参数中,进给速度对表面粗糙度影响最大,而初始张紧力对总厚度偏差影响最大。     

硅片精密磨削用砂轮的研究综述

砂轮作为硅片精密磨削加工过程中的关键加工工具备受关注.对硅片精密磨削用砂轮的国内外研究情况进行了总结分析,认为在其制备技术研究方面还需进一步的理论支撑;在磨损与观测评价方法研究方面,宜从砂轮建模入手,结合磨削硅片的材料特性,建立不同磨削阶段的砂轮磨削磨损模型;分析其磨损机理,同时优选砂轮观测评价方法,试验验证磨损过程.     

激光诱导背向湿式刻蚀过程中工作液体的研究

为了使用低成本的红外光纤激光器对蓝宝石进行高效率高质量的加工, 采用激光诱导背向湿式刻蚀方法进行了理论分析和实验验证, 研制了一种新型的活性高且稳定性高的混合溶液, 硫酸铜的质量浓度为28g/L、次磷酸钠的质量浓度为40g/L、氨水的质量浓度为45g/L、pH值为12。在相同的加工条件下, 采用硫酸铜水溶液和混合溶液对蓝宝石进行切割。结果表明, 蓝宝石在混合溶液中的切割效率高出硫酸铜水溶液中的5倍左右; 采用混合溶液对蓝宝石进行成形切割, 加工出了高质量的异形蓝宝石零件。此研究对提高低功率激光作用下蓝宝石的加工效率有一定的指导意义。     

常压放电低温等离子体辐射特性测量实验

本文在自行设计的放电电极板上实现常压下的空气辉光放电(APGD),产生出一薄层的低温等离子体,利用光栅单色仪及测试声强和温度的仪器对所产生的等离子体的光辐射、声辐射和热辐射特性进行实验测量.数据处理后的分析结果表明,该APGD等离子体的光辐射强度及声辐射和热辐射强度,以及总辐射能量基本上都与电极板的加载功率呈线性关系,而且各种形式的能量各占比例是一定的.研究结果表明可以通过沿面APGD的辐射特性与加载功率之间的关系来描述APGD等离子体的特性,以及控制等离子体的产生量.     

等离子体改善飞机性能的应用

本文主要叙述了在航空领域中运用的等离子体,介绍了三种重要的机载等离子体发生器,讨论了等离子体在飞机减阻与隐身方面的应用,简要分析了将等离子体应用于改善飞机性能所急需解决的问题,说明等离子体技术在改善飞机性能应用上是可行的,应引起国内研究者的高度重视.     

硅片自旋转磨削中基于作用力的微观接触仿真研究

采用杯型金刚石砂轮进行硅片自旋转磨削是典型的硅片超精密磨削加工形式。本试验从其磨削过程中抽象出砂轮微单元与硅片的微观接触作为研究对象,建立基于作用力的仿真模型,采用软件LS-DYNA对自旋转磨削微观作用过程进行了模拟,对作用过程中硅片与砂轮微单元的应力应变情况进行了有限元分析。结果表明:硅片材料存在相应弹性转塑性和塑性转脆性的临界位移与载荷;在硅片塑性区域切向滑动时可在硅片表面产生塑性沟槽与隆起;砂轮微单元上的磨损可依据其仿真数据作出判断。研究为硅片磨削及砂轮磨损机理研究提供支撑。      

基于特殊正交群的工业机器人姿态插补研究北大核心

针对工业机器人因多姿态插补存在的路径不平滑、运动时间过长、速度波动率大等问题,提出了一种基于特殊正交群的机器人多姿态插补方法。首先,采用特殊正交群将获得的姿态转换为其对应的指数坐标,进而将姿态插值问题转换为对向量插值问题;其次,为保证姿态路径的连续性同时减小姿态路径的曲率对速度影响,利用三次非均匀有理B样条(NURBS)曲线和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)以曲率L_(2)范数和长度为优化目标减小姿态路径的曲率和长度;最后,引入S形加减速对生成的姿态路径进行分段自适应加减速控制,结合弦截法和抛物线(Muller)法提出一种参数密化算法完成姿态插补。研究结果表明:与单位四元数的球面四边形插值(Squad)相比,NURBS插值的姿态路径具有C~2连续性;与标准NURBS曲线插补运动相比,优化插补运动时间缩短8.7%;与弦截法相比,所提算法的绝对平均速度波动率降低73%。