【摘要】：集群磁流變平面拋光加工硬脆材料可以高效率獲得納米/亞納米級表面粗糙度,其中集群磁流變效應(yīng)拋光墊對加工表面的作用力(拋光力)是材料去除的關(guān)鍵因素,搭建了集群磁流變平面拋光三向測力平臺,對模擬的集群磁流變拋光加工過程拋光力(切向力F_t和法向力F_n)進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,2''單晶硅片試驗(yàn)條件下集群磁流變平面拋光切向力Ft最大達(dá)到32.25 N、法向力Fn最大達(dá)到62.35 N、F_t/F_n值為0.46~0.77;對拋光力影響最大的工藝參數(shù)是磁場強(qiáng)度和加工間隙,其次是羰基鐵粉與磨料質(zhì)量分?jǐn)?shù)、磁流變液流量、拋光盤轉(zhuǎn)速,工件擺幅與速率影響最小。集群磁流變平面拋光力大小以及Ft/Fn值隨著工件材料硬度的增大而增大,具有低正壓力高剪切力特征,有利于提高硬脆材料的超光滑平坦化拋光加工效果。
[Abstract]:The surface roughness of hard and brittle materials can be obtained efficiently by cluster magneto-rheological plane polishing, in which the force (polishing force) of the polishing pad on the machined surface is the key factor to remove the material. A three-direction force measuring platform was set up and the polishing force (tangential force F _ t and normal force F _ n) during the process of cluster magnetorheological polishing was studied systematically. The results show that the maximum tangential force (Ft) is 32.25 N and the normal force (Fn) is 62.35 NW / FSP 0.77 under the experimental condition of 2'monocrystalline silicon wafer. The most important technological parameters affecting polishing force are magnetic field strength and machining clearance, followed by carbonyl iron powder and abrasive mass fraction, flux of magnetorheological fluid, rotating speed of polishing disc, workpiece swing and speed. With the increase of hardness of workpiece, the polishing force and Ft/Fn value of cluster magnetorheological plane polishing increases with the increase of workpiece hardness, which has the characteristics of low positive pressure and high shear force, which is beneficial to improve the super-smooth and flat polishing effect of hard and brittle materials.
【作者單位】： 廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;華僑大學(xué)脆性材料加工技術(shù)教育部工程研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51375097,U1034006) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20134420110001)資助項(xiàng)目
【分類號】：TG580.692

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 孫樹峰;面向模具結(jié)構(gòu)化表面光整加工的磨粒流湍流調(diào)控及加工機(jī)理研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

2 張桂香;霧化快凝磁性磨料制備及其磁力光整加工性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

3 王星;納米膠體空化射流拋光及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

4 白振偉;集群磁流變效應(yīng)拋光墊特性及其加工機(jī)理研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

5 潘繼生;單晶SiC基片超精密磨粒加工機(jī)理研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉文yN;強(qiáng)永磁場不同導(dǎo)磁性能材料磁力光整加工試驗(yàn)研究[D];山東理工大學(xué);2013年

2 郭戈;磁性磨粒光整加工的磁場形成部件性能分析及設(shè)計研究[D];太原理工大學(xué);2013年

3 杜倩;磨料流超精密拋光裝備夾具研究[D];長春理工大學(xué);2014年

4 郭豪;多物理耦合場非直線管磨粒流加工熱力學(xué)關(guān)鍵技術(shù)的數(shù)值模擬研究[D];長春理工大學(xué);2014年

5 劉有超;磨料流拋光裝備技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2013年

6 李衛(wèi)權(quán);紡機(jī)關(guān)鍵零件鏡面光整技術(shù)的研究[D];東華大學(xué);2014年

7 劉其;單晶SiC集群磁流變研磨加工工藝實(shí)驗(yàn)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

8 宋卿;電動剃須刀網(wǎng)罩網(wǎng)眼電解加工工藝研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

9 王海龍;磁性磨粒的回收與再利用[D];太原理工大學(xué);2014年

10 張萍萍;永磁場球形磁性磨料磁力光整加工試驗(yàn)研究[D];山東理工大學(xué);2012年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉志平;氮化鋁陶瓷及其表面金屬化研究[D];天津大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 吳戰(zhàn)成;集群磁流變效應(yīng)超光滑拋光加工過程研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 湯愛軍;集群磁流變效應(yīng)微磨頭平面研拋加工技術(shù)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2008年

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本文編號：2379904