摘要：针对软脆易潮解KDP功能晶体材料的加工难点,提出了一种基于潮解原理的无磨料化学机械抛光新方法,研制了一种非水基无磨料抛光液,该抛光液结构为油包水型微乳液。通过控制抛光液中的含水量可以方便地控制KDP晶体静态蚀刻率和抛光过程中材料的去除率。实验中还研究了不同加工参数对晶体材料去除率和已加工表面质量的影响。该抛光液的设计为易潮解晶体的超精密抛光加工提供了一条新的技术途径。

摘要：针对计算机控制抛光加工中自由曲面零件精确修形的需求,研究抛光盘移动抛光时材料去除廓形的特点,重点对轨迹过渡区域的材料去除进行建模。运用对单位轨迹长度材料去除率在接触区域内沿着抛光轨迹积分的方法,求解垂直于抛光轨迹的材料去除廓形。对直线轨迹和圆弧轨迹在过渡转角垂直平分线上的材料去除进行分类讨论,在此基础上对轨迹过渡区域抛光去除廓形进行计算,并通过试验对模型进行验证。研究结果表明,移动抛光时轨迹过渡区域材料去除不均匀,抛光轨迹半径和过渡圆弧角度均对材料去除廓形有影响。将理论与试验相结合,揭示了抛光轨迹对材料去除廓形的影响,对抛光工艺参数设计和轨迹规划有一定的指导意义。

摘要：针对薄壁件铣削过程加工误差预测,建立了一种快速有效的材料去除仿真模型,即利用工件的原始有限元网格模型,直接使用径向切削量的名义值进行材料去除效应模拟,将被切除网格单元的单元刚度按被切除体积与该单元初始体积的百分率等效修正。该模型既无需进行工件网格重划,又可以很好地保证仿真精度,极大地简化了处理流程,提高了计算效率。应用实例的计算结果和试验结果比较,表明了该模型的有效性和实用性。

摘要：【目的】磨削作为一项木质材料精加工技术,研究木质材料磨削过程中的材料去除行为对提高磨削效率和加工表面质量具有重要意义。【方法】本研究设计了木质材料单磨粒磨削实验平台,采用横向划擦法,利用扫描电镜和3D轮廓仪考察了单磨粒在中密度纤维板(MDF)和红松(Pinus koraiensis)表面形成的划擦痕迹形貌,并测定了相关特征参数,分析了最大磨削深度、沟壑面积对隆起比的影响,并根据磨粒与试件接触过程中磨削力、综合摩擦系数的变化情况,研究磨粒引起的材料变形。定义λ为划擦方向与木材纹理方向之间的夹角。【结果】与金属磨削过程不同,中密度纤维板和红松划擦时形成的隆起区域很小。红松横纹划擦时(λ=90°),被磨粒切刃横向割断的木材在试件表面形成断茬,局部接触区域发生压溃式切削。红松顺纹划擦时(λ=0°),隆起比集中在0～0.05,而中密度纤维板的隆起比呈现高度离散。在对红松进行横纹划擦时,法向磨削力Fn和切向磨削力Ft均呈剧烈振荡,而在中密度纤维板和红松顺纹划擦过程中,Fn和Ft都近似符合正态分布,并且随着磨粒切入试件深度的不断增加,Fn和Ft均随之增大,最大值出现在最大切入深度处附近。就中密度纤维板而言,Fn大于Ft,而红松顺纹划擦时Ft略大于Fn。无论是中密度纤维板还是红松顺纹划擦时,磨粒切入试件形成沟壑后半段的综合摩擦系数略大于初期。【结论】红松磨削过程中,其内部的孔隙(如轴向管胞、解剖学上的植物内部腔洞等)分布和木材纹理方向对材料的变形流动、加工表面质量有着重要影响。中密度纤维板较红松而言,在磨削痕迹两侧产生较多的塑性隆起,隆起比随磨削深度、沟壑面积变化呈现高度离散。在磨粒切入试件过程中,磨粒所受的综合摩擦力是逐渐增大的。

摘要：化学机械抛光已经成为半导体制造中关键的工艺步骤之一,该技术是目前实现碳化硅晶片超精密加工的一种常用且有效的方法,可用于加工晶片表面,以获得高材料去除率、高表面质量和高表面平整性的晶片。然而,在碳化硅晶片化学机械抛光中,晶片表面材料去除非均匀性一直是一个具有挑战性的问题,减小晶片表面材料去除非均匀性对确保半导体器件的高性能和稳定性至关重要。本文介绍了碳化硅材料的性质及应用与化学机械抛光工艺,研究了不同碳化硅化学机械抛光技术的材料去除机理、不同化学机械抛光技术的发展状况和性能及优缺点,综述了碳化硅晶片化学机械抛光中材料去除非均匀性影响因素,如:抛光压力、抛光液(磨粒)和转速等因素,最后对未来碳化硅化学机械抛光中材料去除非均匀性研究做出了展望。

摘要：滑移效应对液体磁性磨具孔光整加工的材料去除率有重要影响,它可能导致磁场强度较高区域的工件表面材料去除率较低,进而导致加工不一致,甚至导致加工堵塞,阻碍加工的进行,缩短设备的寿命。通过理论分析,建立了滑移模型及材料去除率模型。得到了滑移效应对材料去除率的影响规律:液体磁性磨具孔光整加工存在有效磁场强度区间;在该区间内,材料去除率随磁场强度的增大而增大;在该区间外,加工效率极低或不能进行加工。设计实验验证了所得结论。提出通过选用适当磁场并旋转工件角度的优化方法来达到较好加工效果的工艺改进。研究对液体磁性磨具孔光整加工技术的理论分析和工艺改进有较大意义。

摘要：这里将微机械制造技术分为材料去除技术、材料沉积(增材)制造技术和变形制造技术,对基于材料去除的微制造技术的原理、方法、特点、应用和发展现状进行了比较和综述,在此基础上对微制造技术的发展方向作出了预测。

摘要：为了提高聚晶金刚石(PCD)刀具断屑槽激光去除的效率,选取激光功率、频率、扫描速度和重复次数作为实验因素,以PCD刀具材料去除量为响应指标。通过实验设计,利用Minitab软件建立了聚晶金刚石材料去除量与激光工艺参数之间的回归方程,并对工艺参数进行了优化。实验结果表明,功率对材料去除量的影响最大,频率次之,重复次数影响最小,工艺参数之间的交互作用也影响着材料去除量。所建立的回归方程能够较好地反映聚晶金刚石材料去除量与激光工艺参数之间的关系。

摘要：为研究磁场分布对材料去除的影响,设计轴向充磁异向排布、轴向充磁同向排布、径向充磁异向排布、径向充磁同向排布4种磁铁充磁和排布方式,利用有限元软件Maxwell仿真不同磁场的磁力线分布及抛光轮表面的磁感应强度分布,并采用数字特斯拉计测量实际磁感应强度。对单晶硅基片进行定点抛光试验,检测抛光斑沿抛光轮轴向的去除轮廓及峰值点的表面形貌。仿真和实际磁感应强度检测结果表明,不同磁场分布方式对抛光区的磁场分布有很大影响,磁铁轴向充磁同向排布与径向充磁异向排布时,具有较高的磁场强度和较好的多磨头效果。定点抛光试验表明,采用轴向充磁同向排布与径向充磁异向排布这两种方式时,能实现多点加工,其中轴向充磁同向排布时加工效率较高;但采用径向充磁同向排布时,由于抛光区磁感应强度较低,磁流变微磨头无法对工件进行有效地抛光。峰值点表面形貌检测结果表明,采用不同磁场分布方式时,对工件表面均是以塑性去除方式去除。研究表明,通过优化磁铁充磁和排布方式,可实现多磨头磁流变抛光的加工原理。

摘要：研究了磁性复合流体(MCF)浆料对砷化镓(Ga As)晶片表面纳米精密抛光的影响。通过混合CS羰基铁颗粒(CIPs)、Al_(2)O_(3)磨料颗粒、α-纤维素和磁性流体制备MCF浆料。首先,通过设计用于产生旋转磁场的MCF单元,建立了抛光装置。然后,对Ga As晶片表面进行了点抛光实验,以阐明MCF成分对不同抛光位置的表面粗糙度R_(a)和材料去除(MR)的影响。最后,使用含有不同直径颗粒的水基MCF浆料进行了扫描抛光实验。结果表明,在点抛光的情况下,水基和油基MCF处理后的初始表面粗糙度从954.07 nm分别降至1.02和20.06 nm。此外,MR的深度随着抛光时间的增加而线性增加。使用水基MCF的MR深度是使用油基MCF抛光的2.5倍。同时,抛光区的横截面轮廓显示出W型,这表明点抛光工件表面的MR不均匀。通过扫描抛光,抛光区的横截面轮廓显示出U型,这表明在给定的实验条件下,无论使用何种MCF,MR都是均匀的。使用含有直径为0.3μm的磨粒的MCF能够获得R_(a)为0.82 nm的最光滑工作表面,同时MR速率为13.5μm/h。