硬質(zhì)合金刀具以其高硬度、高耐磨性等優(yōu)良性能成為高速和超高速切削加工領(lǐng)域的主流刀具,隨著高速切削技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)硬質(zhì)合金刀具的切削性能提出了更高的要求,而刀片表面質(zhì)量成為制約刀具高速切削精度和使用壽命的關(guān)鍵因素之一�；瘜W(xué)機(jī)械拋光（chemical mechanical polishing,CMP）技術(shù)能夠有效改善刀片表面精度和切削性能,目前對(duì)CMP加工硬質(zhì)合金刀片過程中材料去除機(jī)理和工藝技術(shù)方面的許多問題尚未完全解決,而CMP刀片的表面精度很大程度上取決于對(duì)機(jī)理的認(rèn)識(shí)和工藝的控制。因此,本文以YG8硬質(zhì)合金刀片前刀面為研究對(duì)象,對(duì)硬質(zhì)合金刀片化學(xué)機(jī)械拋光的機(jī)理和工藝進(jìn)行了研究,主要研究工作如下:首先,在考慮硬質(zhì)合金刀片CMP過程化學(xué)作用的條件下對(duì)CMP的化學(xué)—機(jī)械材料去除模型進(jìn)行了修正。通過分析YG8硬質(zhì)合金刀片在弱酸性H2O2基拋光液中的化學(xué)氧化作用揭示了刀片表面的化學(xué)成膜過程,并通過研究CMP過程的實(shí)際接觸面積、壓力以及拋光墊—磨粒—刀片的接觸形式和磨粒的磨削模型,推導(dǎo)得到了 YG8刀片CMP過程化學(xué)—機(jī)械材料去除率的表達(dá)式,方程表明:材料去除率主要受拋光墊特性（微凸峰的表面密度f... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 課題來源
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 硬質(zhì)合金刀片加工現(xiàn)狀
        1.3.2 化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.3.3 化學(xué)機(jī)械拋光工藝研究現(xiàn)狀
        1.3.4 目前存在的主要問題
    1.4 研究目標(biāo)及內(nèi)容
第2章 YG8硬質(zhì)合金刀片CMP加工的機(jī)理
    2.1 YG8硬質(zhì)合金刀片化學(xué)機(jī)械拋光
        2.1.1 YG8刀片CMP系統(tǒng)的工作原理
        2.1.2 YG8刀片CMP系統(tǒng)的主要影響因素
    2.2 YG8硬質(zhì)合金刀片CMP的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理
        2.2.1 YG8刀片的材料特性
        2.2.2 拋光液的配置
        2.2.3 YG8刀片CMP的化學(xué)反應(yīng)原理
    2.3 YG8刀片與拋光墊之間的作用機(jī)理
        2.3.1 YG8刀片與拋光墊的運(yùn)動(dòng)關(guān)系
        2.3.2 YG8刀片與拋光墊的實(shí)際接觸面積與接觸壓力
    2.4 硬質(zhì)合金刀片CMP系統(tǒng)磨粒的化學(xué)—機(jī)械材料去除機(jī)理
        2.4.1 磨粒磨削模型
        2.4.2 刀片CMP磨粒的化學(xué)—機(jī)械磨削模型
        2.4.3 磨�；瘜W(xué)—機(jī)械材料去除的建模
    2.5 本章小結(jié)
第3章 YG8刀片CMP工藝的試驗(yàn)研究
    3.1 YG8刀片CMP試驗(yàn)儀器與設(shè)備
    3.2 拋光墊特性對(duì)YG8硬質(zhì)合金刀片CMP效果的影響
        3.2.1 拋光墊特性及表面組織結(jié)構(gòu)
        3.2.2 試驗(yàn)方案和工藝參數(shù)
        3.2.3 拋光墊特性對(duì)YG8刀片CMP試驗(yàn)的結(jié)果與分析
    3.3 拋光液中磨粒對(duì)YG8硬質(zhì)合金刀片CMP效果的影響
        3.3.1 磨料的物理特性
        3.3.2 試驗(yàn)方案與工藝參數(shù)
        3.3.3 磨粒特性對(duì)YG8刀片CMP試驗(yàn)的結(jié)果與分析
    3.4 拋光轉(zhuǎn)速和壓力對(duì)YG8刀片CMP材料去除率和表面粗糙度的影響
        3.4.1 拋光轉(zhuǎn)速對(duì)YG8刀片CMP試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.4.2 拋光壓力對(duì)YG8刀片CMP試驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于響應(yīng)曲面法的工藝參數(shù)優(yōu)化研究
    4.1 響應(yīng)曲面法
        4.1.1 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)
        4.1.2 響應(yīng)變量和自變量的選取
    4.2 響應(yīng)曲面的試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.1 中心復(fù)合設(shè)計(jì)(CCD)試驗(yàn)方案
        4.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與結(jié)果
    4.3 基于響應(yīng)曲面法建立回歸模型
        4.3.1 工藝參數(shù)的顯著性分析
        4.3.2 二次響應(yīng)曲面回歸模型的建立
    4.4 基于響應(yīng)曲面法的模型檢驗(yàn)和優(yōu)化分析
        4.4.1 模型的檢驗(yàn)
        4.4.2 工藝參數(shù)對(duì)材料去除率和表面粗糙度影響規(guī)律的分析
        4.4.3 基于回歸模型的工藝參數(shù)組合優(yōu)化
        4.4.4 試驗(yàn)驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所取得的成果以及參與項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CVD金剛石化學(xué)機(jī)械拋光工藝研究[J]. 苑澤偉,金洙吉,李強(qiáng),杜海洋.  人工晶體學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]碳化硅圓柱槽微結(jié)構(gòu)表面的化學(xué)機(jī)械拋光[J]. 趙清亮,孫智源,郭兵.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(15)
[3]CMP過程中拋光墊表面溝槽對(duì)液膜厚度影響研究[J]. 鐘靜,魏昕,謝小柱,楊向東.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2015(05)
[4]硬質(zhì)合金刀具在水基金屬加工液中的腐蝕研究[J]. 張好強(qiáng),王莉娜,賈曉鳴,張桓.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(01)
[5]300mm晶圓化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 王同慶,路新春,趙德文,門延武,何永勇.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]基于中心復(fù)合設(shè)計(jì)試驗(yàn)的SiC單晶片超聲振動(dòng)加工工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 劉永,李淑娟,李言,孔令飛,萬波.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]旋轉(zhuǎn)超聲磨削硬質(zhì)合金的表面質(zhì)量實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙春陽,宮虎,房豐洲.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2012(10)
[8]從“2012株洲硬質(zhì)合金國際學(xué)術(shù)會(huì)議”論文看硬質(zhì)合金行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張忠健,孔衛(wèi)宏,謝浩,袁紅梅.  硬質(zhì)合金. 2012(05)
[9]新型拋光墊溝槽及其在化學(xué)機(jī)械拋光中的作用研究進(jìn)展[J]. 方照蕊,魏昕,楊向東,鄒微波.  金剛石與磨料磨具工程. 2012(02)
[10]硬質(zhì)合金刀片清洗及表面腐蝕的研究[J]. 佘俊杰,李昆.  硬質(zhì)合金. 2011(04)

博士論文
[1]硬脆材料超精密加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李軍.中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所） 2007
[2]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]硬質(zhì)合金拋光刀片加工鎳基高溫合金的切削性能試驗(yàn)研究[D]. 方濤.湘潭大學(xué) 2017
[2]硬質(zhì)合金刀片CMP拋光機(jī)理及工藝參數(shù)決策研究[D]. 彭姣.湘潭大學(xué) 2014
[3]YG8硬質(zhì)合金Ni-Cu-P化學(xué)鍍層制備及釬焊性能研究[D]. 羅娟.浙江大學(xué) 2011
[4]非接觸化學(xué)機(jī)械拋光的材料去除機(jī)理研究[D]. 章建群.北京交通大學(xué) 2008
[5]拋光墊特性及其對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光效果影響的研究[D]. 吳雪花.大連理工大學(xué) 2005



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