目的解決傳統(tǒng)平面環(huán)拋過程中存在的兩種問題:(1)拋光液受拋光盤和工件旋轉(zhuǎn)離心力作用而拋光液在加工區(qū)域分布不均,導(dǎo)致加工工件高平面度差;(2)拋光液受到的離心力作用限制了拋光盤轉(zhuǎn)速,導(dǎo)致拋光效率低。方法提出一種基于介電泳效應(yīng)的平面拋光方法(DEPP),在拋光區(qū)域增加一個非均勻電場,利用中性粒子在非均勻電場中極化后受介電泳力的作用,使其具有向電極和拋光區(qū)域中心運動的現(xiàn)象,降低旋轉(zhuǎn)離心力對拋光液的甩出作用,實現(xiàn)對平面工件的高速、高精度拋光。采用有限元分析軟件數(shù)值模擬極化后磨粒所受介電泳力對離心力的抑制作用,優(yōu)化產(chǎn)生非均勻電場的不同電極寬度,得到最優(yōu)非均勻電場電極分布參數(shù),實際測量優(yōu)化電極后拋光液所受介電泳力的大小和方向,最后搭建試驗平臺驗證介電泳效應(yīng)高速拋光平面工件的有效性。結(jié)果提高拋光盤轉(zhuǎn)速,進行拋光磨砂玻璃對比實驗,加工1 h以后,采用介電泳效應(yīng)拋光能完全去除玻璃磨砂層,工件平整度好,最終RMS值為0.276λ;無介電泳效應(yīng)拋光后,工件中心部分磨砂層仍有存在,工件平整度相對較差,最終RMS值為0.694λ。通過測量加工去除量,介電泳效應(yīng)拋光比無介電泳效應(yīng)拋光的去除率提升了18%結(jié)論通過仿...

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【部分圖文】：

圖11不同上下電極寬度下磨粒運動仿真結(jié)果

如圖10所示，當(dāng)上電極板面積大于下電極板面積時，下電極板寬度較小，電勢分布較集中，沿著電場線向下極板處的電場強度變化最快，因此磨粒向下電極板靠近。當(dāng)上電極板面積小于下電極板時，因為上電極板處的電勢分布較集中，沿著電場線向上極板處的電場強度變化最快，磨粒向上電極板靠近。為了使垂直方....

圖12d1=4mm及d2=6mm時磨粒運動軌跡

由圖11可得，當(dāng)d1>d2時，磨粒向下電極板運動，且d1=4mm、d2=1mm時，磨粒第一次接觸下電極板距離入口處水平方向的距離d為33mm；當(dāng)d1≤d2時，磨粒向上電極板運動，且d1=4mm、d2=6mm時，磨粒第一次接觸上電極板距離入口處水平方向的距離d為17mm....

圖13介電泳力測量平臺原理及實物

在電源未接入時，三維傳感器測得Z向的力為-0.03N左右，X方向的力為0N。在大約4.3s處打開電源后，拋光液受介電泳力并開始震動，Z向介電泳力波峰的最小值約為1.39N，波谷的最大值約為-0.69N;X向介電泳力波峰的最小值約為0.35N，波谷的最大值約為-0.15....

圖14最佳電極參數(shù)下介電泳力測量結(jié)果

圖13介電泳力測量平臺原理及實物4實驗和討論

本文編號：3941117