Utilisation of time-variant influence functions in the computer controlled polishing

In the computer controlled polishing, a polishing tool moves in a well-defined manner across the workpiece surface in order to individually remove the surface error-profile. The commonly used technique to calculate the moving of the polishing tool is the dwell time method. Based on a constant (time-invariant) removal characteristic of the polishing tool (influence function) the amount of material to be removed is controlled via the dwell time. The longer the polishing tool is in contact with a particular area of the workpiece, the more material is removed at this position.Mathematical basics to calculate dwell time-profiles are shown, and a new approach considering time-variant influence functions for the computer controlled polishing is introduced. The results point out that time-variant influence functions may contribute to further decrease the process time, and thus to make a computer controlled polishing process more efficient. The reduction of the process time was observed to approximately 35% using a combination of the dwell time method with time-variant influence functions.     

MoS2/Zr复合涂层高速钢刀具的切削性能研究

综合考虑了工件表面原子的微观状态,利用纳米颗粒特殊的高比表面能和高吸附特性,提出了一种可实现工件表面原子级去除的纳米胶体射流抛光方法。利用碱性胶体中纳米颗粒与工件的表面反应,设计了可实现超精密表面加工的纳米胶体射流抛光系统,并利用该系统对K9玻璃进行抛光。试验结果表明,纳米胶体射流抛光可实现超精密光学表面的抛光,抛光后表面粗糙度Ra小于1nm。      

典型碳化硅光学材料的超光滑抛光试验研究

研究了三种典型的碳化硅光学材料CVD SiC、HP SiC以及RB SiC的材料去除机理与可抛光性,并对其进行了超光滑抛光试验。在分析各种材料制备方法与材料特性的基础上,通过选择合理的抛光工艺参数,均获得了表面粗糙度优于Rq=2nm（采样面积为0.71mm×0.53mm）的超光滑表面。试验结果表明：研磨过程中,三种碳化硅光学材料均以脆性断裂的方式去除材料,加工表面存在着裂纹以及材料脱落留下的缺陷;抛光过程中,CVD SiC主要以塑性划痕的方式去除材料,决定表面粗糙度的主要因素为表面微观划痕的深度;HP SiC同时以塑性划痕与晶粒脱落的形式去除材料,决定表面粗糙度的主要因素为碳化硅颗粒大小以及颗粒之间微孔的尺寸;RB SiC为多组分材料,决定其表面粗糙度的主要因素为RB SiC三种组分之间的去除率差异导致的高差。

     

磨料流加工在塑料成型模具制造中的应用

介绍了磨料流加工工艺的基本原理和加工特性,分析了磨料流加工在各种塑料成型模具制造中的广泛适应性和高效性,着重介绍了各种模具零件的磨料流加工应用技巧和夹具设计要点。     

不锈钢电化学抛光及着金黄色工艺

通过正交试验和单因素试验研究了不锈钢电化学抛光及着色工艺。结果表明,在用14 g CrO3、30 mlC3H8O3、90 ml H3PO4、60 ml H2SO4和20 ml H2O配制的抛光液中,控制温度约80℃、电流密度约15 A/dm2,对不锈钢试片电化学抛光约10 min,其光亮度可达1级;在用21 g CrO3、60 ml H2SO4和100 ml H2O配制的着色液中,控制电流密度约0.60 A/dm2、温度70℃,对不锈钢电化学着色约3 min,其金黄色着色膜美观均匀、与基体结合力强、耐磨、耐腐蚀、耐高温。此工艺具有设备简单、可控性好、效率高、重现性好等优点。     

化学机械抛光中抛光垫材料的研究与展望

在化学机械抛光中,抛光垫的材料是重要影响因素之一,它直接影响着抛光效果。本文介绍了化学机械抛光垫的基本材料、材料特性及其对抛光效果的影响,目前化学机械抛光加工中所采用的抛光垫材料及主要用途,对各种抛光垫材料在抛光过程中存在问题进行了分析,同时展望了抛光垫材料的发展趋势。     

航发叶盘类零件不同抛磨工艺的仿真对比分析

为提高整体叶盘抛磨加工均匀一致性,对比分析了回转式、振动式及振动回转式抛磨加工.通过离散元软件EDEM对整体叶盘的模拟件进行仿真分析,在磨损量、滚抛磨块速度及各自的变异系数等方面对比分析回转式、振动式及振动回转式抛磨加工整体叶盘模拟件的优缺点.仿真结果显示,相较于回转式加工和振动式加工,振动回转式加工后的模拟件缩短了顶...     

化学机械抛光设备负载特性与主体结构变形

化学机械抛光(Chemical mechanical polishing,CMP)材料去除及负载特性主要受界面摩擦影响。对旋转型CMP系统进行了运动学和动力学分析,由此建立了CMP设备抛光界面摩擦负载(包括摩擦力矩和摩擦径向力)表达式。系统研究了CMP设备抛光头抛光盘主体结构负载特性随运动参数的变化规律,发现抛光头/盘转速比对负载影响最为明显:随转速比的增加,抛光头所受摩擦力矩增加,抛光盘所受摩擦力矩减小;且对抛光头而言存在值为1的临界转速比,当转速比小于1时,摩擦力矩对抛光头为驱动力矩;实际工况下转速比接近1时,抛光头所受摩擦力矩几乎为零,因相对运动而产生的摩擦负载主要由抛光盘承载。在此基础上,采用商用有限元分析软件建立了抛光盘及转子有限元模型,分析了抛光盘在螺钉预紧力、偏心轴向力和摩擦力矩复合载荷作用下的变形特性,为CMP装备设计提供了依据。     

V形磁铁在SUS304管内表面抛光中的应用

用传统的抛光方法很难对细长管内表面进行抛光;利用磁场控制的磁粒刷就可以较容易实现复杂管件内表面的研磨抛光。这种抛光方法是把磁性磨料和油性研磨液的混合物裹附在V形磁铁的两极,在外围磁铁的吸引下将磨料混合物压附在工件的内表面,增大磨料对内壁的研磨力,提高抛光效率。磁极端部开槽的V形磁铁在其开槽处较利于磨料的自发搅拌,使磁性磨料不断更替的对工件内表面进行抛光。通过有限元分析验证V形磁铁端部开槽对研磨压力的影响;从理论上阐述V形磁铁端部开槽后有利于实现磨料的更替,并得到较好的表面质量;最后通过对SUS304管内表面的抛光试验验证理论的正确性。     

光整光饰技术在滚动轴承加工制造中的应用

在总结目前滚动轴承加工制造的终加工工序及光整加工概念的基础上,主要论述了滚动轴承的振动抛光方法及加工机理,以及滚动轴承自修磨技术(ART)的加工机理及应用特点,并进一步提出了光整加工新技术、新工艺,如电化学加工、磁流变抛光、超声波磁流变复合抛光、电泳抛光、磨料流抛光等在滚动轴承加工制造中的应用,以期改变传统滚动轴承的抛光要求,在提高表面光洁度的基础上,进一步提高滚动轴承的几何精度和力学性能。