双面研磨/抛光机结构设计及磨削轨迹研究
发布时间：2023-04-25 02:12
随着信息技术的发展,对蓝宝石基片、多晶硅单晶硅等电子器件基片的市场需求日益增加,对其表面质量提出更严格要求。双面研磨/抛光机正是进行基片超精密表面加工的主要设备,如何高效地获得超平滑无损伤表面的晶片已经成为研究热点。目前国内对其结构研究分析以及抛光机理研究落后于发达国家,本文正是应某企业对蓝宝石晶片的加工需求,设计一款超精密双面/研磨抛光机。首先,进行了整机结构改造和设计。通过分析双面研磨/抛光机的设备特点和整机技术参数结合研磨/抛光加工机理,基于三维设计软件依据原设备拆装测量尺寸进行了整机三维设计建模;同时在分析研究过程中找出结构问题进行了优化改进及操作便利性支持。其次,对双面研磨/抛光机关键零部件进行了动静态分析以及结构轻量化设计。简单阐述了动静态分析原理和特点,选取设备主要系统及零部件进行动静态分析,了解整机静态下位移变形、等效应力以及基于模态分析的整机振动频率和振型;基于Workbench优化分析功能对其质量较大且关键部件进行了结构的轻量化优化设计。然后,根据研磨抛光过程中工件的行星运动形式分别采用向量法和位移法建立了磨削轨迹的数学模型,并基于轨迹仿真软件进行了运动轨迹的模拟仿...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景意义
1.2 课题的国内外研究现状
1.2.1 双面研磨/抛光加工国外研究现状
1.2.2 双面研磨/抛光加工国内研究现状
1.2.3 目前国内外研究存在的问题
1.3 课题研究的主要内容
第2章 双面研磨/抛光机整机建模及结构改进
2.1 双面研磨/抛光机整机结构简介
2.1.1 本机主要技术参数
2.1.2 本机运行机理概述
2.1.3 本机技术特点
2.2 研磨抛光过程及原理
2.2.1 研磨/抛光机加工原理
2.2.2 研磨/抛光过程加载受力分析
2.3 双面研磨/抛光机主系统建模
2.3.1 升降支撑系统建模
2.3.2 研磨/抛光系统建模
2.3.3 动力传动系统建模
2.3.4 床身系统建模
2.4 双面研磨/抛光机整机建模
2.5 双面研磨/抛光机结构改造
2.5.1 升降支撑系统关键结构改造
2.5.2 上研磨系统关节轴承的选用
2.6 本章小结
第3章 双面研磨/抛光机关键结构动静态特性分析
3.1 基于有限元动静态分析前处理
3.1.1 有限元模型的建立
3.1.2 材料属性
3.1.3 网格划分
3.1.4 载荷和约束的施加
3.2 动静态特性分析简介
3.2.1 静力学分析
3.2.2 动力学分析
3.3 整机各主系统的动静态特性分析
3.3.1 升降支撑系统动静态特性分析
3.3.2 上研磨系统动静态特性分析
3.3.3 下研磨系统动静态特性分析
3.3.4 床身箱体动静态特性分析
3.4 关键结构优化设计
3.4.1 基于响应面法的目标驱动优化设计
3.4.2 关键零部件结构轻量化设计
3.5 本章小结
第4章 双面研磨/抛光过程运动轨迹分析研究
4.1 双面研磨/抛光加工机理
4.2 双面研磨/抛光运动轨迹模型的建立
4.2.1 加工中抛光盘相对工件运动轨迹模型的建立
4.2.2 加工中工件相对抛光盘运动轨迹模型的建立
4.3 双面研磨/抛光运动轨迹仿真
4.3.1 抛光盘相对于工件运动轨迹仿真分析
4.3.2 工件相对于抛光盘运动轨迹仿真分析
4.4 仿真轨迹分析
4.5 本章小结
第5章 双面研磨/抛光机工艺参数的优化
5.1 双面研磨/抛光机工艺参数优化的衡量标准
5.2 双面研磨/抛光去除率及抛光均匀性分析
5.2.1 抛光去除率分析
5.2.2 抛光均匀性分析
5.3 加工实验工艺参数的选择
5.4 试验设计
5.4.1 实验正交化
5.4.2 实验数据的记录与处理
5.4.3 正交试验直观分析
5.4.4 正交实验方差分析
5.5 蓝宝石实际加工实验分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术成果
致谢
本文编号：3800494
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景意义
1.2 课题的国内外研究现状
1.2.1 双面研磨/抛光加工国外研究现状
1.2.2 双面研磨/抛光加工国内研究现状
1.2.3 目前国内外研究存在的问题
1.3 课题研究的主要内容
第2章 双面研磨/抛光机整机建模及结构改进
2.1 双面研磨/抛光机整机结构简介
2.1.1 本机主要技术参数
2.1.2 本机运行机理概述
2.1.3 本机技术特点
2.2 研磨抛光过程及原理
2.2.1 研磨/抛光机加工原理
2.2.2 研磨/抛光过程加载受力分析
2.3 双面研磨/抛光机主系统建模
2.3.1 升降支撑系统建模
2.3.2 研磨/抛光系统建模
2.3.3 动力传动系统建模
2.3.4 床身系统建模
2.4 双面研磨/抛光机整机建模
2.5 双面研磨/抛光机结构改造
2.5.1 升降支撑系统关键结构改造
2.5.2 上研磨系统关节轴承的选用
2.6 本章小结
第3章 双面研磨/抛光机关键结构动静态特性分析
3.1 基于有限元动静态分析前处理
3.1.1 有限元模型的建立
3.1.2 材料属性
3.1.3 网格划分
3.1.4 载荷和约束的施加
3.2 动静态特性分析简介
3.2.1 静力学分析
3.2.2 动力学分析
3.3 整机各主系统的动静态特性分析
3.3.1 升降支撑系统动静态特性分析
3.3.2 上研磨系统动静态特性分析
3.3.3 下研磨系统动静态特性分析
3.3.4 床身箱体动静态特性分析
3.4 关键结构优化设计
3.4.1 基于响应面法的目标驱动优化设计
3.4.2 关键零部件结构轻量化设计
3.5 本章小结
第4章 双面研磨/抛光过程运动轨迹分析研究
4.1 双面研磨/抛光加工机理
4.2 双面研磨/抛光运动轨迹模型的建立
4.2.1 加工中抛光盘相对工件运动轨迹模型的建立
4.2.2 加工中工件相对抛光盘运动轨迹模型的建立
4.3 双面研磨/抛光运动轨迹仿真
4.3.1 抛光盘相对于工件运动轨迹仿真分析
4.3.2 工件相对于抛光盘运动轨迹仿真分析
4.4 仿真轨迹分析
4.5 本章小结
第5章 双面研磨/抛光机工艺参数的优化
5.1 双面研磨/抛光机工艺参数优化的衡量标准
5.2 双面研磨/抛光去除率及抛光均匀性分析
5.2.1 抛光去除率分析
5.2.2 抛光均匀性分析
5.3 加工实验工艺参数的选择
5.4 试验设计
5.4.1 实验正交化
5.4.2 实验数据的记录与处理
5.4.3 正交试验直观分析
5.4.4 正交实验方差分析
5.5 蓝宝石实际加工实验分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术成果
致谢
本文编号：3800494
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