M4480刀片研磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

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1、 XXX大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 M4480刀片研磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 XXXXXXXX 專業(yè)班級(jí) XXXXXXXXXX 姓 名 XXXXXX 學(xué)生學(xué)號(hào) XXXXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXX 填表日期 XXXXXXXXXXX 姓 名 XXX 開(kāi)題時(shí)間 2015年3月 學(xué) 院 XXXXX 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師（導(dǎo)師組）

2、 論文題目 M4480刀片研磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、 文獻(xiàn)綜述(3000字以上） 1.1研磨技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 研磨是一種重要的精密和超精密加工方法。它是指利用磨具通過(guò)磨料作用于工件表面，進(jìn)行微量加工的過(guò)程。研磨加工的特征是加工精度和質(zhì)量高。并且加工材料廣，幾乎可以加工任何固態(tài)材料。近年來(lái)，隨著人們對(duì)產(chǎn)品性能的要求日益提高，研磨加工以其加工精度和加工質(zhì)量高再次受到人們的關(guān)注。尤其近幾年信息技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)光學(xué)零件不僅需求量增大，而且對(duì)其質(zhì)量和精度都提出很高要求，而研磨作為光學(xué)加工中一種非常重要的加工方法，起到了不可替代的作用。許多人從事研磨加工技術(shù)的研究，目的都是進(jìn)一步提高研磨加工效率和

3、加工精度，降低加工成本。 目前國(guó)內(nèi)外研磨加工普遍采用散粒磨料在慢速研磨機(jī)上研磨，存在的缺點(diǎn)主要有： 1. 磨料散置于磨盤(pán)上，為避免磨料飛濺，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速不能太高，因此加工效率低； 2. 磨料與從工件上磨下的碎屑混淆在一起，不能充分發(fā)揮切削作用，而且還要與這些碎屑一起被清洗掉，浪費(fèi)能源、浪費(fèi)磨料； 3. 磨料在磨盤(pán)上是隨機(jī)分布的，其分布密度不均，造成對(duì)工件研磨切削量不均，工件面形精度不易控制。特別是磨料與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有隨機(jī)性，這也增加了工件面形精度的不確定因素； 4. 在研磨加工中要嚴(yán)格控制冷卻液的流量，以避免沖走磨料，這使得冷卻效果變差，容易引起工件升溫，造成加工精度下降； 5.

4、 大顆粒磨料起主要切削作用，易劃傷工件表面，所以對(duì)磨料尺寸均勻性要求高； 6. 磨料能嵌入軟材質(zhì)的工件表面，影響工件的使用性能； 7. 在研磨中磨料之間相互切削，浪費(fèi)磨料； 8. 磨盤(pán)磨損后修整難，需要三個(gè)磨盤(pán)對(duì)研； 9. 各道工序間清洗工件要嚴(yán)格； 10. 工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)工人操作技術(shù)水平要求高。 由于傳統(tǒng)研磨存在上述缺點(diǎn)，所以許多人在研究如何改進(jìn)這種研磨技術(shù)。有人研究新型研磨液，有人研究不同磨料和不同材料磨盤(pán)的研磨效果，以尋求對(duì)應(yīng)于不同工件的最佳磨料和磨盤(pán)。 刀具的質(zhì)量直接影響著被加工工件的質(zhì)量。為提高工件的質(zhì)量，人們對(duì)刀具提出了較高的要求，特別是用于精密和超精密加工的金剛

5、石刀具都要采用研磨加工。所以國(guó)內(nèi)外一些人專門(mén)研究刀具加工技術(shù)的研究。為了提高加工效率，有人研究可以同時(shí)加工工件兩個(gè)表面的雙面研磨機(jī)。 最近人們也探索了許多新的研磨技術(shù)，如施加特殊研磨力研磨，有振動(dòng)研磨、磁性流體研磨和磁力研磨。采用微粒子沖擊去除材料研磨，有彈性發(fā)射加工、非接觸研磨和利用電泳動(dòng)研磨。用特殊工具研磨有砂帶研磨、液體結(jié)合劑砂輪研磨、采用研磨膜研磨和固著磨料研磨，復(fù)合研磨有機(jī)械化學(xué)研磨和電解研磨法等。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們研究出來(lái)了高速研磨機(jī)變速控制方法，這種技術(shù)屬于機(jī)械加工技術(shù)中的超精密加工技術(shù)，在研磨加工開(kāi)始及結(jié)束兩個(gè)階段控制磨具轉(zhuǎn)速的變化，使之有一個(gè)緩慢、迅速、緩慢的

6、提速和降速過(guò)程。其效果在于大為減輕磨具與工件表面的沖擊，從而提高加工精度和加工效率。隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)加工精度的要求越來(lái)越高，加工技術(shù)水平也在不斷提高,由原來(lái)的精密、超精密加工,發(fā)展到現(xiàn)在的納米級(jí)加工。但是目前的納米級(jí)加工技術(shù)普遍存在著加工效率低、成本高的問(wèn)題,這就限制了納米加工技術(shù)的推廣應(yīng)用。 1.2 研磨機(jī)的發(fā)展情況 研磨機(jī)是用涂上或嵌入磨料的研具對(duì)工件表面進(jìn)行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋面和其他型面。研磨機(jī)是保證研磨加工的重要條件，因此人們專門(mén)研究了各種不同的研磨機(jī)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高速研磨機(jī)的廠家不少，但由于研磨加工的針對(duì)性較強(qiáng),對(duì)不同

7、的工件，研磨加工的方法也有很大的差別，所以人們研究開(kāi)發(fā)出了許多專用的研磨機(jī)。研磨機(jī)從加工精度上基本分為兩種：一種是加工不僅對(duì)精度要求較高并對(duì)面形精度也有所要求的工件。另外一種是加工只要求表面粗糙度的零件, 例如各種材質(zhì)的機(jī)械密封環(huán)、陶瓷片、氣缸活塞環(huán)、油泵葉片軸承端面及硅、鍺、石英晶體、石墨、藍(lán)寶石、光學(xué)水晶、玻璃、鈮酸鋰、硬質(zhì)合金、不銹鋼、粉灰冶金等金屬材料的平面研磨。這種研磨機(jī)適合加工一些尺寸較小，而且數(shù)量較大的零件。在研磨中將工件與磨料一起置入一容器內(nèi)，加以振動(dòng)，進(jìn)行研磨拋光。還有人專門(mén)研制出相應(yīng)的振動(dòng)研磨機(jī)。目前這種振動(dòng)研磨機(jī)國(guó)內(nèi)外都有廠家生產(chǎn)，而且這種研磨加工技術(shù)比較成熟，應(yīng)用也日趨

8、廣泛。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)后一種的廠家較多。 我國(guó)在八十年代研究出來(lái)第一臺(tái)PJM320型平面研磨機(jī)。曾獲得國(guó)家科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。現(xiàn)在西安秦川發(fā)展有限公司生產(chǎn)的PJM320B就是以它為原型改進(jìn)的。在光學(xué)加工中研磨又稱精磨，所以研磨機(jī)也稱為精磨機(jī)。目前還有南京儀機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的PLM-400精密拋光機(jī)。以及我國(guó)臺(tái)灣高鈺精密有限公司生產(chǎn)的各種精磨機(jī)。其中平面精磨機(jī)有DL-380和CDL-600和及CDL-900型號(hào)和雙面精磨機(jī)有CDL-4B-4L和CDL-6B-6L及CDL-9B-5L等型號(hào)。其中CDL-380型研磨機(jī)研磨精度高，可達(dá)到的平面度為0.2μm～0.5μm,表面粗糙度Ra<0.1μm，它可加工

9、各種材質(zhì)。 為提高加工效率人們研制出雙面研磨機(jī)，如蘭州東勝機(jī)械制造有限責(zé)任公司生產(chǎn)的DSL9B-5P型雙平面研磨機(jī),它加工出的產(chǎn)品精度為10微米級(jí)，平面度及平行度在千分之一毫米。還有深圳宏達(dá)公司生產(chǎn)的雙平面研磨機(jī)，其平行度及平面度也為千分之一毫米。球面高速研磨機(jī)按加工工件表面的曲率半徑不同，分為大球面、中球面和小球面三種，其中Q875型高速精磨機(jī)和QJM-40小球面高速精磨機(jī)和QJM-100中球高速研機(jī)應(yīng)用較為普遍。 國(guó)外高品質(zhì)的研磨機(jī)床已實(shí)現(xiàn)系列化，而且加工精度已達(dá)到很高的水平。如SPEEDFAM高速平面研磨機(jī)，具有粗研磨及精研磨的廣泛研磨能力，能以短時(shí)間和低成本獲得較高的平行度、平面度

10、以及表面粗糙度。即使不熟練的操作人員，亦能達(dá)到尺寸公差3μm、平面度0.3μm、平行度3μm,表面粗糙度Ra0.2μm以內(nèi)的高精度加工水平。又如Takao NAKAMURA等人研制的硅片研磨機(jī)，可同時(shí)加工5片直徑為125mm的硅片，當(dāng)硅片厚度在500～515μm時(shí)，經(jīng)過(guò)24～30min的拋光，尺寸可達(dá)到480士3μm，平均材料去除率0.51～0.57μm/min。 目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的研磨機(jī)基本上都是中大型的。對(duì)于小型便攜式高速研磨機(jī)的研究有限。而目前便攜式的研磨機(jī)只有專門(mén)維修閥門(mén)的維修機(jī)具。目前國(guó)內(nèi)外的高速研磨機(jī)的發(fā)展方向主要是進(jìn)一步提高研磨加工質(zhì)量和加工效率,提高研磨機(jī)的自動(dòng)化程度,以減輕操

11、作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。而對(duì)維修設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜式研磨機(jī)還沒(méi)有人進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。 1.3常用研磨機(jī) 研磨是一種重要的精密、超精密加工技術(shù)，幾乎適合于各種材料的加工，研磨加工可以得到很高的尺寸精度和形狀精度，甚至可以達(dá)到加工精度的極限，早期的一些研磨機(jī)研磨裝置簡(jiǎn)單，不需要大量復(fù)雜的機(jī)械并且不苛求設(shè)備的精度條件。 作為超精加工的一種方法，研磨機(jī)主要用于研磨工件中的高精度平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋面和其他型面。其主要類(lèi)型有圓盤(pán)式研磨機(jī)、轉(zhuǎn)軸式研磨機(jī)、磁力研磨機(jī)和各種專用研磨機(jī)。 1.3.1圓盤(pán)式研磨機(jī) 圖1.1 圓盤(pán)式研磨機(jī) 這種研磨機(jī)分單盤(pán)和雙盤(pán)兩種，以雙盤(pán)研磨機(jī)應(yīng)用最為普通

12、。在雙盤(pán)研磨機(jī)[圖1.1] [2]上，多個(gè)工件同時(shí)放入位于上、下研磨盤(pán)之間的保持架內(nèi)，保持架和工件由偏心或行星機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作平面平行運(yùn)動(dòng)。下研磨盤(pán)旋轉(zhuǎn)，與之平行的上研磨盤(pán)可以不轉(zhuǎn)，或與下研磨盤(pán)反向旋轉(zhuǎn)，并可上下移動(dòng)以壓緊工件（壓力可調(diào)）。此外，上研磨盤(pán)還可隨搖臂繞立柱轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，以便裝卸工件。雙盤(pán)研磨機(jī)主要用于加工兩平行面、一個(gè)平面(需增加壓緊工件的附件)、外圓柱面和球面（采用帶V形槽的研磨盤(pán)）等。加工外圓柱面時(shí),因工件既要滑動(dòng)又要滾動(dòng)，須合理選擇保持架孔槽型式和排列角度。單盤(pán)研磨機(jī)只有一個(gè)下研磨盤(pán)，用于研磨工件的下平面，可使形狀和尺寸各異的工件同盤(pán)加工，研磨精度較高。有些研磨機(jī)還帶有能在研磨過(guò)程

13、中自動(dòng)校正研磨盤(pán)的機(jī)構(gòu)。 1.3.2轉(zhuǎn)軸式研磨機(jī) 由正、反向旋轉(zhuǎn)的主軸帶動(dòng)工件或研具（可調(diào)式研磨環(huán)或研磨棒）旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，用于研磨內(nèi)、外圓柱面。 如圖[2]1.2所示: 圖1.2 轉(zhuǎn)軸式研磨機(jī) 1.3.3磁力研磨機(jī) 磁力研磨機(jī)是通過(guò)采用磁場(chǎng)力量傳導(dǎo)至不銹鋼磨針使工件作高頻率旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；可對(duì)精密工件內(nèi)孔、死角、細(xì)小夾縫起到明顯較好的拋光研磨去除毛刺的效果。 1.3.4專用研磨機(jī) 依被研磨工件的不同，有中心孔研磨機(jī)、鋼球研磨機(jī)和齒輪研磨機(jī)等。 此外，還有一種采用類(lèi)似無(wú)心磨削原理的無(wú)心研磨機(jī)，用于研磨圓柱形工件。 參考文獻(xiàn) [1]Su J X，Guo D M

14、，Kang R K，et a1．Modeling and Analyzing on Nonuniformityof Materia Removal in Chemical Mechanical Polishing of Silicon Wafer[J]．Science Material Forum，2004，471～472：26～31． [2] 裴慶魁. 平面高速精磨中的均勻磨削[M]. 光學(xué)機(jī)械，1991.2 [3]靳永吉．CMP拋光運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究[J]．IC 制造設(shè)備，2005，128：37—42． [4]Tso P L，Wang Y Y，Tsai M J．A study of cat

15、tier motion on a dual—face CMP machine ．Journal of Materials Processing Technology，2001，1 16(2／3)：194． [5]田業(yè)冰，金洙吉，康仁科等．硅片自旋轉(zhuǎn)磨削的運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)分析[J]．中國(guó)機(jī)械工程，2005，16(20)：1798—1802． [6]蘇建修，郭東明，康仁科等．硅片化學(xué)機(jī)械拋光時(shí)運(yùn)動(dòng)形式對(duì)片內(nèi)非均勻性的影響分析[J]．中國(guó)機(jī)械工程，2005，16(9)：8l5—819． [7]Castillo-Mejia D，Beaudoin S．A． Locally RelevantPreston

16、ian Model for Wafer Polishing l J1．Journal of The Electrochemical Society，2003，150(2)：96-102． [8]鄭文．搖擺式圓盤(pán)研磨機(jī)研磨軌跡型態(tài)的研究[J]．重型機(jī)械科技．2005，2：1-3． [9]楊昌鎮(zhèn)．平面研磨加工路徑分析研究[D]．中國(guó)臺(tái)灣：國(guó)立云林科技大學(xué)．2002． [10]吳宏基，曹利新，劉?。谛行鞘狡矫嫜心C(jī)研拋過(guò)程的運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)分析[J]．機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2002，38(6)：144-147． [11]馮連東，呂玉山，哈蘭濤．硬磁盤(pán)基片研磨的運(yùn)動(dòng)分析[J]．沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004

17、，23(4)：14—19． [12]佐佐木重夫. 微分幾何學(xué)[M]. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2003. [13]王啟華, 孫　軍.晶片行星式研磨拋光機(jī)運(yùn)動(dòng)模擬的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造, 2000 (2) : 55256. [14]Hansen.W.Deep Drilling Automayic machining [J].1958.2.31[wang li jingetal Investigation on gero-phase-difference vibration chip breaking Chinese Journal of Mechanical Engineeri

18、ng] 1990.3(1) 50-57 [15]孫桓, 陳作模、葛文杰.機(jī)械原理[M]第7版.北京：高等教育出版社.2006. [16]李國(guó)英.表面工程手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [17]北京冶金設(shè)計(jì)研究總院.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第二版.北京：冶金工業(yè)出版社，1982.10 [18]袁巨龍，王志偉，文東輝，呂冰海，戴勇．超精密加工現(xiàn)狀綜述[J]．機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2000，43(1)，35～48 指導(dǎo)教師（導(dǎo)師組）意見(jiàn)： 簽 名： 年 月 日 審查小組意見(jiàn)： 審查小組負(fù)責(zé)人（簽 名）： 年 月 日