单晶硅的超声波辅助振动磨削

发布时间：2017-09-14 14:27

  本文关键词：单晶硅的超声波辅助振动磨削

  更多相关文章： 传统的磨削 超精密磨削 超声波振动 单晶硅 表面粗糙度 表面损伤 磨削力

【摘要】：本文进行了单晶硅工件的超声振动辅助磨削实验。使用哈工大的平面磨床和多种砂轮对工件进行了磨削。研究了不同磨削参数对磨削力、工件表面粗糙度和亚表层损伤的影响。获得了砂轮速度、进给速度、磨削深度和有无超声振动的影响。使用Kisler测力仪测量了磨削力的变化。使用Taylor Hodson轮廓仪测量了表面粗糙度,并用扫描电子显微镜(SEM)测量了工件亚表层损伤。实验结果显示,磨削参数的增大会使磨削力升高。此外,在磨削系统中施加超声振动可以使磨削力降低55%。增加磨削深度和进给速度会使工件表面粗糙度增大,但砂轮速度的增加会降低表面粗糙度。施加超声振动也可以改善工件表面质量,使PV值降低约34%,Ra降低45%。对工件进行SEM分析,发现使用超声振动磨削可以降低亚表层裂纹深度、长度和密度。另外,还研究了磨削深度的影响,发现它的增加会使工件表面质量恶化。
【关键词】：传统的磨削 超精密磨削 超声波振动 单晶硅 表面粗糙度 表面损伤 磨削力
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN305.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• Chapter 1 Introduction10-27
• 1.1 Background and source of the topic10-13
• 1.1.1 Motivation10-11
• 1.1.2 Research background11-13
• 1.2 Literature review13-24
• 1.2.1 Ultrasonic vibration assisted grinding (UAVG)13-15
• 1.2.2 Main parameters15-18
• 1.2.3 Grinding of single crystal silicon wafers18-24
• 1.3 Content of the project24-25
• 1.4 Material necessary25-26
• 1.5 Summary26-27
• Chapter 2 Materials & Experiment methods27-39
• 2.1 Grinding Process27-34
• 2.1.1 Establishment of grinding parameters27-31
• 2.1.2 Experimental procedure31-34
• 2.1.3 Ultrasonic vibrations generator34
• 2.2 Measurement34-38
• 2.2.1 Precise force measurement35-36
• 2.2.2 Surface analysis36-37
• 2.2.3 Subsurface damage observation37-38
• 2.3 Summary38-39
• Chapter 3 Comparison between CG and UAVG39-54
• 3.1 Comparison on grinding force39-44
• 3.1.1 Influence of the rotation speed on the grinding force40-41
• 3.1.2 Influence of the rotation speed on the grinding force41-42
• 3.1.3 Influence of the grinding depth on the grinding force42-44
• 3.2 Influence of the grinding parameters on surface roughness44-48
• 3.3 Influence of grinding parameters on subsurface damages48-53
• 3.4 Summary53-54
• Chapter 4 Study of UAVG54-58
• 4.1 Influence of the grinding parameters on the grinding force54-56
• 4.2 Influence of the grinding parameters on the surface roughness56-58
• Conclusion58-59
• References59-63
• Acknowledgement63

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本文编号：850559