圆柱型永磁体磁流变平面抛光技术研究
发布时间：2021-03-06 22:37
近年来,随着精密仪器、光学技术以及3C等行业的迅速发展,铝合金、蓝宝石及单晶SiC等材料在手持设备、智能穿戴、集成电路等领域得到了广泛应用,要求这些材料具有超平坦、超光滑、无表面损伤等特点。传统的加工技术存在表面损伤、加工效率低等问题,难以获得理想的加工表面。针对上述问题,将极具前景的面接触式超精密磁流变抛光技术应用到3C制造业,避免了现有的点接触及线接触抛光方式加工效率较低的问题。为提高磁流变加工的效率,在比较分析国内外科研工作者研究的基础上,提出了一种基于面接触思想的环状加工技术,为面形精度在微米级的超光滑平面的制造提供了一种高效的加工方法。本文主要研究工作如下。（1）对圆柱型永磁体抛光头进行了实验研究,探求了其存在的面形缺陷,提出圆柱型永磁体抛光头加工过程中存在一种“环状效应”。通过单因素实验法分别研究磁场强度、加工间隙、转速对“环状效应”有效加工距离的影响规律,为以后的工艺技术研究奠定了基础。（2）基于“环状效应”设计出一种圆柱型永磁体磁流变抛光头,与圆柱型永磁体抛光头进行了对比实验,设计的抛光头的面形有着较大的提高,且形成的均匀加工区域较大,验证了方案的可行性。在此方案的基础...
【文章来源】：浙江师范大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
化学机械抛光原理图
但是设备成本高，去除效率低，一般在 0.1~10nm/min 左右[13]，如图1.2(b)所示。此外，该抛光设备复杂，成本较高，在一定程度上限制了该抛光工艺的的应用[8]。a）加工原理[12]b）束径与去除率[13]图 1.2 离子束抛光3.水射流抛光：由于液态物质具有天然贴合任何表面的属性，研究者试图利用这种独特性质进行
图 1.4 QED 公司的 Q22-950 型磁流变抛光机床磁流变抛光是一种非接触式的确定性的柔性[19]超精密加工技术，表面误差和抛精度的收敛速度高于经典抛光技术。抛光原理如图 1-5 所示，MR 流体从流体调节 1 被泵送到喷嘴 2，在喷嘴 2 处将 MR 喷射到旋转的载液轮上。在初始接触点处，R 流体是一种粘性流体，当载液轮将喷嘴 2 处的流体带到区域 3 时，由于在载液轮方具有高强度的梯度磁场，抛光液中的铁粉瞬间被磁化成为链状结构，将流体粘度高了几个数量级[20]，这使得在抛光区域形成的柔性抛光头可以产生很大的剪切力加于工件表面[19]，从而实现工件表面上材料的去除。当 MR 流体被载液轮带到区域时，由于没有了磁场，磁流变液瞬时（毫秒级）发生固-液相变，在区域 4 安装收集置，把磁流变液送回到流体调节器 1，调节器将磁流变液冷却至设定点温度，并弥蒸发的水分来保证磁流变液的稳定性。与传统的抛光工艺相比，有明显的技术优势。（1）工具无磨损[14; 21; 22]；
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂结构薄壁件小直径永磁球头磁流变抛光技术[J]. 张杰,陈明君,李旦,刘赫男,王廷章. 航空精密制造技术. 2017(04)
[2]铝合金反射镜磁流变抛光表面质量控制的参数优化[J]. 葛坤鹏,李圣怡,胡皓. 纳米技术与精密工程. 2017(02)
[3]超精密磁流变复合抛光技术研究进展[J]. 肖晓兰,阎秋生,潘继生,于鹏,梁华卓,陈润. 广东工业大学学报. 2016(06)
[4]蓝宝石基片的磁流变化学抛光试验研究[J]. 尹韶辉,王永强,李叶鹏,康仁科,陈逢军,胡天. 机械工程学报. 2016(05)
[5]2015年消费电子行业展望[J]. 王韵. 国际融资. 2015(10)
[6]磁流变抛光与磁流变液:原理与研究现状[J]. 高伟,魏齐龙,李晓媛,王超,汤光平. 磁性材料及器件. 2015(02)
[7]碳化硅基底改性硅表面的磁流变抛光[J]. 白杨,张峰,李龙响,郑立功,张学军. 光学学报. 2015(03)
[8]环带式磁流变抛光装置设计[J]. 陈智利,杨绍培,阳志强,郭忠达,刘卫国. 兵工自动化. 2014(05)
[9]磁场分布对磁性复合流体抛光材料去除率的影响[J]. 焦黎,吴勇波,郭会茹. 机械工程学报. 2013(17)
[10]光学零件可控柔体制造的理论基础与方法[J]. 李圣怡,彭小强. 机械工程学报. 2013(17)
博士论文
[1]大抛光模磁流变超光滑平面抛光技术研究[D]. 王永强.湖南大学 2016
[2]单晶SiC基片超精密磨粒加工机理研究[D]. 潘继生.广东工业大学 2015
[3]集群磁流变效应抛光垫特性及其加工机理研究[D]. 白振伟.广东工业大学 2014
[4]集群磁流变效应研磨刷研抛工具加工机理研究[D]. 柴京富.广东工业大学 2011
[5]确定性磁流变抛光的关键技术研究[D]. 彭小强.国防科学技术大学 2004
[6]磁流变抛光技术的研究[D]. 张峰.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]组合磁流变抛光的关键技术研究[D]. 李智.湖南大学 2016
[2]直线摆动方式磁流变平整加工工艺研究[D]. 李叶鹏.湖南大学 2016
[3]适用于大口径反射镜的带式磁流变抛光装置研究[D]. 任楷.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[4]非均匀磁场分布的磁流变抛光工艺研究[D]. 戴镇源.西安工业大学 2014
[5]磁流变抛光工艺优化及关键技术研究与应用[D]. 李中会.东华大学 2010
[6]磁流变抛光工艺及其装备的关键技术研究与应用[D]. 王安伟.东华大学 2008
本文编号：3067942
【文章来源】：浙江师范大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
化学机械抛光原理图
但是设备成本高，去除效率低，一般在 0.1~10nm/min 左右[13]，如图1.2(b)所示。此外，该抛光设备复杂，成本较高，在一定程度上限制了该抛光工艺的的应用[8]。a）加工原理[12]b）束径与去除率[13]图 1.2 离子束抛光3.水射流抛光：由于液态物质具有天然贴合任何表面的属性，研究者试图利用这种独特性质进行
图 1.4 QED 公司的 Q22-950 型磁流变抛光机床磁流变抛光是一种非接触式的确定性的柔性[19]超精密加工技术，表面误差和抛精度的收敛速度高于经典抛光技术。抛光原理如图 1-5 所示，MR 流体从流体调节 1 被泵送到喷嘴 2，在喷嘴 2 处将 MR 喷射到旋转的载液轮上。在初始接触点处，R 流体是一种粘性流体，当载液轮将喷嘴 2 处的流体带到区域 3 时，由于在载液轮方具有高强度的梯度磁场，抛光液中的铁粉瞬间被磁化成为链状结构，将流体粘度高了几个数量级[20]，这使得在抛光区域形成的柔性抛光头可以产生很大的剪切力加于工件表面[19]，从而实现工件表面上材料的去除。当 MR 流体被载液轮带到区域时，由于没有了磁场，磁流变液瞬时（毫秒级）发生固-液相变，在区域 4 安装收集置，把磁流变液送回到流体调节器 1，调节器将磁流变液冷却至设定点温度，并弥蒸发的水分来保证磁流变液的稳定性。与传统的抛光工艺相比，有明显的技术优势。（1）工具无磨损[14; 21; 22]；
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂结构薄壁件小直径永磁球头磁流变抛光技术[J]. 张杰,陈明君,李旦,刘赫男,王廷章. 航空精密制造技术. 2017(04)
[2]铝合金反射镜磁流变抛光表面质量控制的参数优化[J]. 葛坤鹏,李圣怡,胡皓. 纳米技术与精密工程. 2017(02)
[3]超精密磁流变复合抛光技术研究进展[J]. 肖晓兰,阎秋生,潘继生,于鹏,梁华卓,陈润. 广东工业大学学报. 2016(06)
[4]蓝宝石基片的磁流变化学抛光试验研究[J]. 尹韶辉,王永强,李叶鹏,康仁科,陈逢军,胡天. 机械工程学报. 2016(05)
[5]2015年消费电子行业展望[J]. 王韵. 国际融资. 2015(10)
[6]磁流变抛光与磁流变液:原理与研究现状[J]. 高伟,魏齐龙,李晓媛,王超,汤光平. 磁性材料及器件. 2015(02)
[7]碳化硅基底改性硅表面的磁流变抛光[J]. 白杨,张峰,李龙响,郑立功,张学军. 光学学报. 2015(03)
[8]环带式磁流变抛光装置设计[J]. 陈智利,杨绍培,阳志强,郭忠达,刘卫国. 兵工自动化. 2014(05)
[9]磁场分布对磁性复合流体抛光材料去除率的影响[J]. 焦黎,吴勇波,郭会茹. 机械工程学报. 2013(17)
[10]光学零件可控柔体制造的理论基础与方法[J]. 李圣怡,彭小强. 机械工程学报. 2013(17)
博士论文
[1]大抛光模磁流变超光滑平面抛光技术研究[D]. 王永强.湖南大学 2016
[2]单晶SiC基片超精密磨粒加工机理研究[D]. 潘继生.广东工业大学 2015
[3]集群磁流变效应抛光垫特性及其加工机理研究[D]. 白振伟.广东工业大学 2014
[4]集群磁流变效应研磨刷研抛工具加工机理研究[D]. 柴京富.广东工业大学 2011
[5]确定性磁流变抛光的关键技术研究[D]. 彭小强.国防科学技术大学 2004
[6]磁流变抛光技术的研究[D]. 张峰.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]组合磁流变抛光的关键技术研究[D]. 李智.湖南大学 2016
[2]直线摆动方式磁流变平整加工工艺研究[D]. 李叶鹏.湖南大学 2016
[3]适用于大口径反射镜的带式磁流变抛光装置研究[D]. 任楷.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[4]非均匀磁场分布的磁流变抛光工艺研究[D]. 戴镇源.西安工业大学 2014
[5]磁流变抛光工艺优化及关键技术研究与应用[D]. 李中会.东华大学 2010
[6]磁流变抛光工艺及其装备的关键技术研究与应用[D]. 王安伟.东华大学 2008
本文编号：3067942
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