介电泳抛光专用高压可调电源的研制

针对介电泳抛光对电源电压、频率、波形有特殊要求这一问题,对电源的信号发生电路,信号放大电路,直流升压电路,光耦及逆变电路等方面进行了研究和归纳,研制了一套适用于介电泳抛光的专用高压可调电源。通过直流升压电路为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变电路提供了电压,单片机通过IGBT光耦驱动来控制IGBT模块的开关状态,最终将逆变电路中负载电阻两端的电压并联到抛光机上、下盘的电极。利用介电泳抛光加工与传统抛光加工的对比实验对高压可调电源进行测试。研究结果表明,电源各项指标均达到设计要求,且使用该电源的介电泳抛光材料去除率提升了15.5%,验证了这种高压可调电源原理的可行性及工程应用价值。     

超精密研磨技术的现状及发展趋势

概述了最近超精密研磨技术的研究动态,介绍了研磨技术的原理、应用和优势,同时介绍了课题组研制的基于修正环在线修整抛光盘技术及专家数据库系统控制的N anopo li-100智能型纳米级抛光机,结合该领域的最新研究成果,提出了其向高精度、高效率发展的方向。     

基于双平面研磨方法的圆柱滚子抛光实验研究

圆柱滚子的表面质量对轴承的性能、寿命有重要的影响。本文在双平面研磨机上结合绒布抛光垫对圆柱滚子表面进行了抛光。经过20 min时间的抛光,圆柱滚子表面质量得到了极大的改善,获得了镜面加工效果,并且圆柱滚子的圆度有了0.3μm的提高。实验结果表明了基于双平面研磨机上的圆柱滚子抛光实验可以略微改善工件圆度,有效地提高圆柱滚子表面质量。     

自激脉冲特性磨料水射流浸没式抛光数值分析与有效性实验验证

目的 提高磨料水射流在浸没环境中的加工能力,研究流体自激脉冲特性对磨料水射流抛光的影响.方法 提出一种基于流体自激脉冲特性的磨料水射流浸没式抛光方法,简称浸没式自激振荡磨料水射抛光(Submerged Self-excited Oscillation Abrasive Water Jet Polishing,SSEO-...     

介电泳辅助水溶解抛光过程中微水滴分布的仿真与实验研究

目的 为解决KDP晶体无损表面的制造难题,进一步提升水溶解抛光方法的抛光质量和效率,研究介电泳效应对水溶解抛光液的影响.方法 提出一种介电泳辅助水溶解的抛光方法,最终获得超光滑表面,采用有限元软件模拟极化后微水滴的运动行为,并搭建验证性平台观测介电泳力作用下抛光液的吸附行为,验证抛光原理.之后数值模拟不同的电极形状对微水滴受到介电泳力的影响规律,优化得到最优电极形状参数.最后搭建试验平台,验证介电泳对水溶解抛光效率和质量的提升效果.结果 微水滴会在介电泳力作用下发生形变,并聚集在晶体表面附近,从而提高抛光过程中参与溶解的微水滴数量,加快溶解去除速率.同时,上电极也会对抛光液产生"吸附"作用,延长抛光液在晶体表面的作用时间,减小抛光液甩出率,进一步提高抛光效率.双螺旋结构电极具有最大的电场梯度,能够使水滴受到最大的介电泳力而向晶体表面聚集.经过20 min抛光后,采用传统水溶解抛光的KDP晶体表面粗糙度Ra由抛光前的590 nm降低至1.637 nm,而采用介电泳辅助水溶解抛光的KDP晶体,表面粗糙度降至1.365 nm,表面质量更高.与传统水溶解抛光相比,介电泳辅助水溶解抛光效率提升24％,同时能够更快地获得光滑表面.结论 在介电泳效应的辅助作用下,KDP晶体水溶解抛光质量和效率均得到了提升.     

蓝宝石晶片机械化学研磨抛光新方法研究

以SiO2为磨料,同时将MgF2微粉作为固相反应催化剂加入到SiO2磨料中,利用蓝宝石和SiO2之间的固相反应,通过去除生成的软质反应层的方法,对蓝宝石晶片进行机械化学研磨抛光,在获得良好的表面加工质量的同时,提高蓝宝石晶片加工效率.     

高精度氮化硅陶瓷球批量加工研磨工艺研究

为解决高精度氮化硅陶瓷球批量研磨加工的问题,将超精密研磨技术应用到氮化硅陶瓷球的加工实验中.开展了研磨过程的分析,建立了不同研磨阶段陶瓷球球度、表面质量及材料去除率与所选不同大小粒度磨料之间的关系,并提出了对比分析的方法,在通过专业设备检测的基础上对成品球球度、表面粗糙度和振动值进行了评价.研究结果表明,氮化硅陶瓷球能够批量生产且球度达到0.062μm以下,表面粗糙度达到1.48 nm以下,振动值达到24 dB以下,实现了批量生产G3级氮化硅陶瓷球的目的.     

化学机械抛光垫沟槽形状的研究及展望

在化学机械抛光过程中,沟槽形状是抛光垫性能的重要影响因素之一,它会直接影响抛光效果。本文介绍了化学机械抛光垫上沟槽的基本形状及其对抛光效果的影响,以及不同复合形状的抛光垫沟槽及其对抛光效果的影响,并就研究中现存的主要问题提出展望。     

磨粒的几何形状研究综述

磨粒加工是现代精密与超精密加工中重要的加工方法.对磨粒几何形状进行综述,简述磨粒的制备方法及其形状影响参数(包括磨粒破碎方法、工艺参数和磨粒尺寸),分析磨粒几何形状对磨粒加工的影响.对原子力显微技术、激光扫描共焦显微技术、干涉显微技术、扫描电镜立体视法和扫描激光显微技术等磨粒形状获取技术进行比较.阐述目前最常用的磨粒形状描述方法--形状系数和形状指数法,概括磨粒形状的模拟方法.介绍对磨粒形状描述有借鉴意义的傅立叶级数、标记描述和分形几何描述等新的颗粒形状描述方法.     

新型功能陶瓷高效研磨半固着磨具(英文)

为提高功能陶瓷游离磨料研磨效率,减少大颗粒杂质侵入造成的表面损伤,提出了一种高效研磨用的新型半固着磨具(SFAT).分析了SFAT的基本工作机理及其制作过程.通过对典型的功能陶瓷工件硅片的研磨实验,分析了SFAT研磨过程中工件表面质量、加工效率、材料去除形式,以及工艺参数对加工过程的影响.实验结果表明,采用#1000 SiC磨料制作的SFAT研磨后的硅片表面粗糙度在10 min内,从215 nm提高到了30 nm.定义了单位材料去除量内表面粗糙度下降值,作为评价工件精加工表面质量改善效率的指标.实验中,利用SFAT研磨硅片的单位材料去除量内表面粗糙度下降值是相似条件下游离磨料研磨的2倍,这表明利用SFAT加工能够迅速改善工件的表面质量,能够获得比游离磨料加工更高的精加工效率.