基于UG的蓝宝石衬底基片双面研磨轨迹研究

通过数学理论建模与UG建模,建立了蓝宝石衬底基片双面研磨的运动模型并获得了在三种传动比情况下行星齿轮上不同点的轨迹。通过分析研磨轨迹和研磨速度可知在传动比为1时行星齿轮各点的轨迹为均匀分布的圆形且速度相等,所有点的运动周期相等而且比其它情况下的周期短,有利于提高研磨效率和形状精度,结果成功地解决了由于行星齿轮内的衬底基片各点处速度不一样而导致的平面度差的问题和行星齿轮中心不能放置蓝宝石衬底基片的问题。     

蓝宝石晶体双面研磨加工的实验研究

为了实现对蓝宝石晶体的高效低损伤研磨加工,对蓝宝石晶体的双面研磨加工表面粗糙度、研磨均匀性和亚表面损伤层的深度进行试验研究。采用280#碳化硼磨粒双面研磨(0001)面蓝宝石晶体,首先考察了研磨时间对材料去除速率、表面粗糙度的作用规律,根据蓝宝石晶体切割表面状态确定了双面研磨的加工余量,接着,通过WYKO粗糙度仪从微观上分析了蓝宝石晶体表面的研磨均匀性,最后应用纳米压入测试分析了亚表面损伤层的深度。实验结果表明：蓝宝石晶体经过120分钟的双面研磨加工后可以获得Ra0.523μm,Rt<6.0μm的表面,亚表面损伤层小于1μm。     

蓝宝石衬底双面研磨的材料去除机理研究

对蓝宝石双面研磨加工进行了实验研究,借助SEM观察被加工工件表面,发现双面研磨加工的工件表面存有磨粒的二体、三体延性和磨损加工痕迹;建立了材料的理论去除模型并进行了计算,且与实验加工值进行了对比。结果表明,蓝宝石双面研磨中同时存在延性去除和脆性去除,该模型可以定性地描述双面研磨加工材料的去除率。     

超薄钛酸锶电瓷基片研磨加工工艺优化

无压烧结钛酸锶(SrTiO3)电瓷基片表面不平整、均匀性差且翘曲度大,无法有效使用;采用研磨加工容易破碎、加工效果差。利用柔性加载双面研磨的加工工艺,优化分析了磨料种类、磨料粒度、磨料浓度、研磨压力和转速对钛酸锶电瓷基片研磨加工的影响,使钛酸锶电瓷基片表面达到了粗糙度为Ra0.268μm、去除率为4.6μm/min、厚度为0.19mm,以及厚度误差小于0.01mm的加工效果。     

LED用SiC衬底的超精密研磨技术现状与发展趋势

介简单地介绍了发光二极管的发展历程,概述了LED用SiC衬底的超精密研磨技术的最新现状及发展趋势,阐述了研磨技术的原理、应用和优势。同时结合实验室X61 930B2M-6型研磨机,分析了加工工艺参数对研磨表面质量的影响,介绍了当前SiC衬底加工达到的精度水平,即SiC衬底表面粗糙度小于50nm,平面度和翘曲度均小于5,并提出了研磨加工将会向高精度、高效率的方向发展。SiC作为外延的最佳衬底,必将成为研究热点,未来SiC会向大尺寸、更低缺陷水平方向发展。     

蓝宝石衬底研磨加工中研磨盘材质的影响

采用W14、W3.5的B4C磨粒对蓝宝石衬底进行粗研磨和精密研磨的试验研究.对比分析铸铁、合成铜和合成锡盘粗研磨蓝宝石衬底的表面粗糙度和研磨表面均匀性,试验结果表明,铸铁研磨盘获得的蓝宝石衬底宏观表面均匀性和平面度均优于合成铜盘和合成锡盘,经铸铁研磨盘加工后的蓝宝石衬底面型峰谷值误差小于5 μm、中心线平均表面粗糙度Ra<0.82 μm.精密研磨试验结果表明,采用合成铜盘和W3.5B4C磨粒有效地改善了蓝宝石衬底表面的均匀性,获得了Ra<20 nm、面型峰谷值误差小于1.6 μm的均匀表面,为蓝宝石的超精密研磨奠定了良好的基础.     

基于VERICUT的虚拟数控加工刀具轨迹优化

虚拟物理数控加工仿真主要研究加工过程中切削力、切削热、机床运动误差、加工系统颤振以及负载变化引起加工结果变化的预测问题,目前已成为虚拟制造最具魅力的地方。通过在VERICUT下的电吹风外壳模盖的虚拟数控加工刀具轨迹优化研究,为复杂曲面零件的加工生产提供了有效参考。     

水合抛光加工的运动学特性

建立了旋摆驱动方式下水合平面抛光过程中工件的运动学模型,揭示了抛光盘开孔方式对蓝宝石衬底的水合抛光均匀性影响规律。旋摆驱动条件下,杉木抛光盘的开孔方式对蓝宝石衬底水合抛光加工全局均匀性和局部均匀性具有重要的作用,局部均匀性的阶梯状分布为直线、圆环和螺旋线开孔方式的共性特征。与直线、圆环开孔方式相比,在一定的参数取值条件下,螺旋线开孔方式可更好地实现水合抛光加工的全局均匀性和局部均匀性要求。     

不规则平面边界约束喷涂轨迹参数优化

针对不规则平面边界约束喷涂的涂膜均匀性优化问题,提出了一种考虑喷涂倾角的多变量喷涂参数优化方法。基于建立的考虑喷枪喷涂高度和喷涂倾角为变量的静态喷涂模型,采用积分法建立喷枪沿圆弧轨迹动态喷涂的涂膜厚度分布模型,通过分析喷涂轨迹测地曲率引起涂膜分布不均匀的原因,给出涂膜均匀性的变倾角修正方法,最后建立考虑喷涂倾角的多变量喷涂参数优化模型改善边界约束喷涂后的涂膜均匀性,并采用模式搜索法进行求解。以某汽车引擎盖为例,通过在Robotstudio中和MATLAB中做仿真验证所提优化方法的有效性和可行性。     

蓝宝石衬底化学机械抛光中材料去除特性的研究

衬底基片的化学机械抛光(CMP)同时兼顾材料去除率及衬底表面质量,在抛光过程中,化学作用与机械作用相辅相成同时参与抛光,化学作用与机械作用的平衡对能否得到满意的衬底表面有重要有意义。针对蓝宝石衬底基片的CMP材料去除率进行了研究,分析了材料去除机理。使用单因素实验法测得:压力的增加会导致材料去除率的增加,但当压力增加到某一点后,材料去除率的增加反而减缓,与此同时衬底基片表面粗糙度达到最小。这一点附近的抛光参数可以达到机械与化学作用的平衡。在实验中,当抛光压力为6kg时材料去除率达到80nm/min,表面粗糙度达到0.2nm。     

高速加工刀具轨迹优化策略研究

首先阐述了高速加工时刀具轨迹必须满足的条件,然后从高速加工编程时的进退刀方式、移刀方式、走刀方式及刀具轨迹的拐角处理等4个方面分析了高速加工刀具轨迹的优化策略。     

贴片式LED测试分选机分料装置轨迹优化

针对目前国内一些贴片式LED测试分选机运行时,由于分料装置运动到指定点后余振时间长和余振幅度大,使得分料装置达不到所要求的精度与速度。为了让一款新设计的分料装置达到所需的速度与精度,从该装置的运动路径优化着手抑制余振。首先对该装置的主要运动部件分料摆臂建立数学模型,为使数学模型更加精确,考虑由杆的大弯曲变形引起的纵向位移和非线性曲率,再通过拉格朗日方程和模态法建立摆臂的运动方程。最后,用粒子群优化算法进行轨迹优化以达到抑制余振的目的。     

刀具轨迹优化及多轴数控加工仿真研究

三轴数控机床加工复杂曲面零件时,一次装夹无法完成整个加工过程,为了避免由多次装夹造成的定位误差,需要采用多轴数控机床进行加工。提出一种刀具轨迹优化算法——改进的等距偏置法,将其嵌入到SIEMENS NX软件中,并应用VERICUT软件进行五轴数控加工整体叶轮的加工仿真。该算法既保证了刀具轨迹的分布均匀,又提高了加工效率。     

基于BIT图的高速加工轨迹优化的拐角估算

首先介绍了接触角定义,然后给出了BIT图的具体概念,并利用BIT图进行拐角轨迹的仿真。仿真结果表明,通过基于BIT图的加工轨迹的仿真能够方便地进行加工过程中的拐角估算,得到的估算值能够较好地满足轨迹优化研究的要求。     

基于BIT图的高速加工轨迹优化的拐角估算

首先介绍了接触角定义,然后给出了BIT图的具体概念,并利用BIT图进行拐角轨迹的仿真.仿真结果表明,通过基于BIT图的加工轨迹的仿真能够方便地进行加工过程中的拐角估算,得到的估算值能够较好地满足轨迹优化研究的要求.     

基于VERICUT的数控加工的优化

VERICUT由美国CGTECH公司开发,可运行于windows及UNIX平台的计算机上,具有强大的三维加工仿真、验证、优化等功能.基于VERICUT系统的优化设计方法,通过实例分析了基于VERICUT的优化设计全过程,取得了较好的优化效果,使该零件的加工工时比优化前节省了59%,从而提高刀具寿命和加工效率,这对于高速加工、高精度加工无疑也是有益的.     

基于Pareto前沿的单晶Si放电加工工艺参数优化

针对电火花加工复杂、时变、多参数的特点,在单晶硅Si放电成型加工可行性的基础上,对材料去除率和表面粗糙度等工艺目标进行综合评价。采用中心组合设计实验综合考察峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔对P型单晶Si放电成型加工过程中材料去除率以及表面粗糙度的影响程度,通过响应曲面法分别获得材料去除率和表面粗糙度的二次响应模型,方差分析结果表明模型具有很好的拟合程度和适应性。以提高材料去除率和降低表面粗糙度为目标建立工艺参数优化模型,设计遗传算法对优化问题进行求解并得到Pareto最优解集。实验结果表明,料去除率的实验结果与优化预测结果平均相对误差为5.8%,表面粗糙度的实验结果与优化预测结果平均相对误差为5.3%。表明该算法能有效快速的实现P型单晶Si放电成型加工过程的工艺参数优化。     

基于螺旋样条的旋翼无人机区域轨迹规划

针对旋翼无人机在区域作业中的应用需求,提出一种螺旋样条区域轨迹生成方法,设计了给定区域的螺旋控制点生成方法,基于非均匀有理B样条拟合了轨迹。采用线性规划方法求解了以飞行时间最短为目标的规划问题,利用二阶泰勒展开法插值生成用于控制的轨迹序列。通过轨迹追踪实验可知,与传统折线区域轨迹规划方法对比,在相同的动力学约束及作业要求的前提下,该方法有效缩短了作业时间,提高了作业效率。     

基于DXF-OpenGL的绘图轨迹优化及仿真

针对以DXF文件为基础的笔式绘图机在工作过程中空行程过大、效率低下等问题,在对DXF文件进行解析基础上提出了根据最近距离改变DXF文件中图元及其控制点顺序的优化算法,实现了绘图轨迹的优化。利用OpenGL技术实现了绘图轨迹的动态显示。给出了优化仿真实例。