本文關(guān)鍵詞：微射流懸浮噴液供給系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：超光滑表面拋光技術(shù)是晶體材料獲得納米級粗糙度表面的主要手段,而影響拋光精度的主要因素是微射流拋光液的溫度、壓力、流速。本系統(tǒng)在保證晶體材料拋光質(zhì)量可靠性的前提下,開發(fā)了基于PLC控制的具有人機(jī)交互界面的微射流懸浮噴液供給系統(tǒng)。研究內(nèi)容包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件電路設(shè)計、PLC軟件程序設(shè)計,設(shè)計了一種對拋光液恒溫、恒壓、恒流供給的儀器。新研制微射流供給系統(tǒng)作用于五軸加工中心,實現(xiàn)了晶體材料高效率、超光滑表面加工。本文作者根據(jù)微射流懸浮噴液供給系統(tǒng)的設(shè)計要求,主要針對以下幾個方面進(jìn)行了研究:1.溫度控制方面:溫度是影響拋光液性能穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,為了保證拋光液活性的極大值,系統(tǒng)工作過程中我們需要對溫度維持恒定。本系統(tǒng)溫控模塊采用超調(diào)制冷熱補(bǔ)償方法對系統(tǒng)進(jìn)行溫度精密調(diào)節(jié),克服了系統(tǒng)慣量大致使系統(tǒng)延時較長,溫度波動較大的缺點,實現(xiàn)了溫度精密調(diào)節(jié),取得了良好閉環(huán)控制效果,溫度控制范圍為15℃~35℃,精度優(yōu)于0.1℃。2.拋光液供給系統(tǒng)液壓控制方面:理論研究表明,液流空化過程中產(chǎn)生的空泡在破裂過程中,瞬間產(chǎn)生高溫、高壓有利于水體進(jìn)行自然水解和鍵合反應(yīng)的進(jìn)行。而壓力的大小影響著液流空化過程。本系統(tǒng)基于PLC中心控制,通過對壓力傳感器、流量傳感器的信息采集,反饋控制各類控制閥,實現(xiàn)了壓力在0~3bar連續(xù)可調(diào)的恒壓供給。3.流量控制方面:本文通過實驗,對流量、壓力傳感器的信號進(jìn)行采集。實驗表明,在0~3bar的壓力范圍內(nèi),流量和壓力成線性關(guān)系,這也說明我們可以通過壓力的控制實現(xiàn)流量的控制。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計方面:拋光液儲存罐體采用浴鍋的設(shè)計。拋光液置于內(nèi)膽中,內(nèi)膽通過盛有去離子水的中間夾層進(jìn)行浴熱。夾層中的去離子水與半導(dǎo)體制冷模塊連接形成通路,本文采用四個二位三通換向閥對管路進(jìn)行不同的切換,根據(jù)系統(tǒng)需求,實現(xiàn)不同形式能量的獲得。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH705;TH74
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本文編號：1249534