超精密拋光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-24 23:40
藍(lán)寶石窗口、硅片、激光晶片和KDP晶體等平面構(gòu)件被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué),微電子,航空航天等領(lǐng)域,市場(chǎng)龐大,并且持續(xù)增長(zhǎng)的潛力十分巨大。此類平面構(gòu)件屬于典型大徑厚比結(jié)構(gòu)的難加工元件,其超精密加工不僅要求高幾何精度(平面度和平行度)和高表面質(zhì)量,而且要求高的加工效率。化學(xué)機(jī)械拋光是目前能兼顧低表面粗糙度和高面形精度要求的最有效方法。但仍存在加工參數(shù)控制精度不足,加工一致性差,對(duì)工人熟練程度要求高,加工效率低下等問(wèn)題,難以滿足大尺寸(>300 mm)平面構(gòu)件的超精密加工要求,這也成了掣肘我國(guó)在上述重要領(lǐng)域發(fā)展的重要因素。本文針對(duì)大尺寸平面構(gòu)件化學(xué)機(jī)械拋光中,高面形精度和高表面質(zhì)量的加工要求,分析了影響化學(xué)機(jī)械拋光加工質(zhì)量的主要因素,建立了控制機(jī)床幾何誤差以保證拋光盤面形修整精度的模型;研制了超精密拋光機(jī)床,并進(jìn)行了機(jī)床的性能測(cè)試試驗(yàn)。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)本文分析了在拋光加工中對(duì)大尺寸平面構(gòu)件面形精度和表面質(zhì)量的主要影響因素;提出了機(jī)床應(yīng)具有主軸及工件回轉(zhuǎn)精確控制,盤面面形測(cè)量,盤面面形修整,盤面溫度控制等功能;確定了機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)形式、工作流程和主要參數(shù)。(2)基于多體理論,明確了對(duì)...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文選題背景
1.1.1 研究背景意義
1.1.2 課題來(lái)源
1.2 國(guó)內(nèi)外拋光機(jī)的研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)
1.2.1 拋光機(jī)國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 拋光機(jī)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 拋光機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 拋光機(jī)總體組成
2.1.1 拋光加工技術(shù)要求分析
2.1.2 拋光機(jī)組成
2.2 拋光機(jī)結(jié)構(gòu)形式
2.3 拋光機(jī)工作流程
2.4 拋光機(jī)主要參數(shù)
2.5 本章小結(jié)
3 拋光盤面形修整幾何誤差模型分析
3.1 盤面修整單元結(jié)構(gòu)及幾何誤差源
3.1.1 盤面修整單元機(jī)構(gòu)
3.1.2 機(jī)床誤差分析
3.2 拋光盤面形修整誤差建模分析
3.2.1 基于多體理論的面形誤差建模
3.2.2 機(jī)床誤差元素的分析
3.3 本章小結(jié)
4 拋光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 主軸單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 拋光盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.3 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 盤面溫度控制單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3 盤面面形測(cè)量及修整單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.4.1 拋光盤的結(jié)構(gòu)靜力分析
4.4.2 機(jī)床床身結(jié)構(gòu)靜力與振動(dòng)模態(tài)分析
4.5 本章小結(jié)
5 超精密拋光機(jī)測(cè)試
5.1 拋光盤面形修整
5.1.1 盤面修整單元精度調(diào)整與檢測(cè)
5.1.2 盤面初始面形測(cè)量
5.2 超精密拋光機(jī)性能測(cè)試
5.2.1 試驗(yàn)條件
5.2.2 加工性能測(cè)試試驗(yàn)
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]力矩電機(jī)的高精度伺服控制[J]. 劉锏澤,張仰成,盛君,齊鑫哲. 電子世界. 2018(10)
[2]基于動(dòng)網(wǎng)格方法的不同油膜厚度下靜壓軸承承載特性分析[J]. 張艷芹,孔祥濱,郭麗麗,程海闊,李銳. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]可控節(jié)流參數(shù)對(duì)液體靜壓軸承特性的影響研究[J]. 熊萬(wàn)里,胡燦,呂浪,鄭良鋼. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(21)
[4]運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的光柵尺[J]. 李麗,曹廣忠,李玲明. 機(jī)電工程技術(shù). 2016(09)
[5]一種新型大中心孔絕對(duì)式磁編碼器[J]. 鄒添,倪風(fēng)雷,李斐然,劉宏,朱映遠(yuǎn). 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]PM流量控制器節(jié)流液體靜壓軸承靜動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 張華,郭力,朱喜峰,許怡赦. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(07)
[7]超精密砷化鎵晶片拋光機(jī)的研制[J]. 徐敏,師如華,李明. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(04)
[8]基于ANSYS磨床大理石床身的有限元分析[J]. 袁清珂,陳敬敬,杜亞男,袁茂圣. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2012(03)
[9]聚合物拋光墊修整和拋光的研究[J]. P.Severs,R.Dinsmore,S.Meurer,朱麗娜,康嘉杰. 中國(guó)表面工程. 2008(03)
[10]直接驅(qū)動(dòng)環(huán)形永磁力矩電機(jī)μ-H∞速度控制器設(shè)計(jì)[J]. 孫宜標(biāo),金石,王成元. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(03)
博士論文
[1]IC制造中硅片化學(xué)機(jī)械拋光材料去除機(jī)理研究[D]. 蘇建修.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]研磨機(jī)液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜軸系承載特性研究[D]. 符馬力.湖南大學(xué) 2014
[2]圓光柵玻璃超精密研磨機(jī)及研拋工藝研究[D]. 黎清健.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[3]大型雙柱立車誤差建模、測(cè)量及分析[D]. 李鋒.上海交通大學(xué) 2011
[4]環(huán)形拋光技術(shù)研究[D]. 陰旭.電子科技大學(xué) 2007
[5]大口徑光學(xué)元件超精密環(huán)拋技術(shù)研究[D]. 曹沖.四川大學(xué) 2004
本文編號(hào):3516975
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文選題背景
1.1.1 研究背景意義
1.1.2 課題來(lái)源
1.2 國(guó)內(nèi)外拋光機(jī)的研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)
1.2.1 拋光機(jī)國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 拋光機(jī)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 拋光機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 拋光機(jī)總體組成
2.1.1 拋光加工技術(shù)要求分析
2.1.2 拋光機(jī)組成
2.2 拋光機(jī)結(jié)構(gòu)形式
2.3 拋光機(jī)工作流程
2.4 拋光機(jī)主要參數(shù)
2.5 本章小結(jié)
3 拋光盤面形修整幾何誤差模型分析
3.1 盤面修整單元結(jié)構(gòu)及幾何誤差源
3.1.1 盤面修整單元機(jī)構(gòu)
3.1.2 機(jī)床誤差分析
3.2 拋光盤面形修整誤差建模分析
3.2.1 基于多體理論的面形誤差建模
3.2.2 機(jī)床誤差元素的分析
3.3 本章小結(jié)
4 拋光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 主軸單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 拋光盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.3 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 盤面溫度控制單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3 盤面面形測(cè)量及修整單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.4.1 拋光盤的結(jié)構(gòu)靜力分析
4.4.2 機(jī)床床身結(jié)構(gòu)靜力與振動(dòng)模態(tài)分析
4.5 本章小結(jié)
5 超精密拋光機(jī)測(cè)試
5.1 拋光盤面形修整
5.1.1 盤面修整單元精度調(diào)整與檢測(cè)
5.1.2 盤面初始面形測(cè)量
5.2 超精密拋光機(jī)性能測(cè)試
5.2.1 試驗(yàn)條件
5.2.2 加工性能測(cè)試試驗(yàn)
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]力矩電機(jī)的高精度伺服控制[J]. 劉锏澤,張仰成,盛君,齊鑫哲. 電子世界. 2018(10)
[2]基于動(dòng)網(wǎng)格方法的不同油膜厚度下靜壓軸承承載特性分析[J]. 張艷芹,孔祥濱,郭麗麗,程海闊,李銳. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]可控節(jié)流參數(shù)對(duì)液體靜壓軸承特性的影響研究[J]. 熊萬(wàn)里,胡燦,呂浪,鄭良鋼. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(21)
[4]運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的光柵尺[J]. 李麗,曹廣忠,李玲明. 機(jī)電工程技術(shù). 2016(09)
[5]一種新型大中心孔絕對(duì)式磁編碼器[J]. 鄒添,倪風(fēng)雷,李斐然,劉宏,朱映遠(yuǎn). 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]PM流量控制器節(jié)流液體靜壓軸承靜動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 張華,郭力,朱喜峰,許怡赦. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(07)
[7]超精密砷化鎵晶片拋光機(jī)的研制[J]. 徐敏,師如華,李明. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(04)
[8]基于ANSYS磨床大理石床身的有限元分析[J]. 袁清珂,陳敬敬,杜亞男,袁茂圣. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2012(03)
[9]聚合物拋光墊修整和拋光的研究[J]. P.Severs,R.Dinsmore,S.Meurer,朱麗娜,康嘉杰. 中國(guó)表面工程. 2008(03)
[10]直接驅(qū)動(dòng)環(huán)形永磁力矩電機(jī)μ-H∞速度控制器設(shè)計(jì)[J]. 孫宜標(biāo),金石,王成元. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(03)
博士論文
[1]IC制造中硅片化學(xué)機(jī)械拋光材料去除機(jī)理研究[D]. 蘇建修.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]研磨機(jī)液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜軸系承載特性研究[D]. 符馬力.湖南大學(xué) 2014
[2]圓光柵玻璃超精密研磨機(jī)及研拋工藝研究[D]. 黎清健.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[3]大型雙柱立車誤差建模、測(cè)量及分析[D]. 李鋒.上海交通大學(xué) 2011
[4]環(huán)形拋光技術(shù)研究[D]. 陰旭.電子科技大學(xué) 2007
[5]大口徑光學(xué)元件超精密環(huán)拋技術(shù)研究[D]. 曹沖.四川大學(xué) 2004
本文編號(hào):3516975
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