无理数转速比下的平面研磨轨迹均匀性研究 被引量：7

1

作者 姬孟托 洪滔 +2 位作者 文东辉 陈珍珍 蔡东海 《机电工程》 CAS 2016年第5期532-536,共5页

平面研磨过程中磨粒与工件的相对运动轨迹分布对工件表面质量有重要影响。针对有理数转速比下的研磨加工过程中磨粒轨迹重复的问题,对磨粒相对工件的运动轨迹进行了研究,分析了典型的定偏心式主驱动方式平面研磨过程中磨粒轨迹对抛光均... 平面研磨过程中磨粒与工件的相对运动轨迹分布对工件表面质量有重要影响。针对有理数转速比下的研磨加工过程中磨粒轨迹重复的问题,对磨粒相对工件的运动轨迹进行了研究,分析了典型的定偏心式主驱动方式平面研磨过程中磨粒轨迹对抛光均匀性的影响,提出了一种无理数转速比的平面研磨加工方法,利用Matlab工具对无理数转速比平面研磨加工进行了运动学仿真,理论分析了基于螺旋线磨粒排布的研磨盘在无理数转速比下的磨粒轨迹均匀性。仿真结果表明,无理数转速比下的磨粒轨迹线是开放的,其在均匀性方面优于有理数;对于不同无理数转速比,研磨轨迹均匀性随着转速比的增大而提高,但随着研磨时间的增加其均匀性趋于相同。该研究为无理数转速比平面研磨抛光设备的研制提供理论依据。 展开更多

关键词 平面研磨 磨粒轨迹 无理数转速比 轨迹均匀性

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行星式双面研磨轨迹均匀性研究 被引量：6

2

作者 杨金双 朱祥龙 《机械研究与应用》 2015年第6期41-43,共3页

蓝宝石(α-Al_2O_3)是一种机光电性能优良的功能晶体材料,在半导体和光电子等行业得到了广泛的应用。行星式双面研磨是蓝宝石基片平面加工的重要手段,加工过程中磨粒轨迹的均匀性对工件的加工精度和表面质量有着重要的影响。通过运动学... 蓝宝石(α-Al_2O_3)是一种机光电性能优良的功能晶体材料,在半导体和光电子等行业得到了广泛的应用。行星式双面研磨是蓝宝石基片平面加工的重要手段,加工过程中磨粒轨迹的均匀性对工件的加工精度和表面质量有着重要的影响。通过运动学分析建立了双面研磨磨粒轨迹方程和速度方程,提出一种基于Matlab离散统计的磨粒轨迹均匀性定量评价方法,并求取设定参数下双面研磨轨迹分布均匀性的方差值。 展开更多

关键词 蓝宝石 双面研磨 研磨轨迹 轨迹均匀性 统计分析

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平面研磨抛光轨迹研究 被引量：4

3

作者 赵萍 陶黎 +1 位作者 王志伟 袁巨龙 《航空精密制造技术》 2009年第2期1-6,共6页

介绍了平面研磨抛光轨迹均匀性的研究方法,详细阐述了双轴式(包括定偏心式和不定偏心式)、直线式、摇摆式、计算机控制小工具式单面研磨抛光轨迹和行星式双面研磨抛光轨迹的数学函数及其轨迹均匀性,指出了当前轨迹研究中存在的不足。

关键词 平面研磨 平面抛光 研磨轨迹 轨迹均匀性

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研磨驱动方式和转速比对磨粒运动轨迹的影响研究 被引量：4

4

作者 杨杰 洪滔 +3 位作者 文东辉 陈珍珍 张丽慧 姬孟托 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第5期453-458,共6页

针对常规平面研磨过程中磨粒运动轨迹重复性较高、研磨抛光均匀性不足的问题,引入了无理转速比概念,以进一步提升研磨加工均匀性。建立了定偏心主驱动式和直线摆动驱动式下的轨迹数学模型,通过Matlab进行了运动学仿真,对两种驱动方式和... 针对常规平面研磨过程中磨粒运动轨迹重复性较高、研磨抛光均匀性不足的问题,引入了无理转速比概念,以进一步提升研磨加工均匀性。建立了定偏心主驱动式和直线摆动驱动式下的轨迹数学模型,通过Matlab进行了运动学仿真,对两种驱动方式和不同转速比下的单颗与多颗磨粒运动轨迹进行了对比研究,最后用离散系数对两种驱动方式在不同转速比下的研磨轨迹均匀性进行了分析。研究结果表明:当转速比为有理数时,研磨轨迹重复,转速比大小与驱动方式对轨迹均匀性影响较大;而当转速比为无理数时,研磨轨迹开放不闭合,其轨迹均匀性优于有理数的,且转速比大小与驱动方式对轨迹均匀性影响较小;该研究为选择合理的驱动方式与转速比提供了理论依据,有利于工件被加工表面质量的提高。 展开更多

关键词 研磨轨迹 驱动方式 无理数转速比 轨迹均匀性

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静电陀螺仪球形转子的研磨运动轨迹分析 被引量：4

5

作者 程相文 林福严 +1 位作者 孙新民 王永梁 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第9期90-93,共4页

研磨轨迹的均匀性决定球体的质量。应用图形坐标变换的方法,建立了四轴球体研磨机的轨迹数学解析方程,轨迹方程由24个方程组成。借助Matlab软件对研磨轨迹进行了模拟,轨迹模拟结果为包络整个球面。提出了用均匀度评价轨迹均匀性,均匀度... 研磨轨迹的均匀性决定球体的质量。应用图形坐标变换的方法,建立了四轴球体研磨机的轨迹数学解析方程,轨迹方程由24个方程组成。借助Matlab软件对研磨轨迹进行了模拟,轨迹模拟结果为包络整个球面。提出了用均匀度评价轨迹均匀性,均匀度与时间呈线性关系。为实际研磨的工艺参数选择提供重要理论依据。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 轨迹均匀性 均匀度 球形转子

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基于磨粒轨迹均匀性的钎焊金刚石磨抛盘地貌优化设计

6

作者 李文霞 鲍久圣 王波 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第9期117-121,共5页

磨粒轨迹均匀性是衡量钎焊金刚石磨抛盘加工表面质量的重要指标。基于磨粒有序排布方式设计了矩形阵列、同心圆、螺旋线和叶序4种磨粒有序排布地貌,利用MATLAB软件得到不同地貌下磨粒的运动轨迹仿真结果,发现矩形阵列与叶序排布方式的... 磨粒轨迹均匀性是衡量钎焊金刚石磨抛盘加工表面质量的重要指标。基于磨粒有序排布方式设计了矩形阵列、同心圆、螺旋线和叶序4种磨粒有序排布地貌,利用MATLAB软件得到不同地貌下磨粒的运动轨迹仿真结果,发现矩形阵列与叶序排布方式的磨粒轨迹均匀性较优。采用轨迹分布非均匀性来定量评价磨粒轨迹的均匀性程度,对比分析了磨粒有序排布与随机排布地貌的磨粒轨迹均匀性,得出结论:有序排布地貌的磨粒轨迹均匀性优于随机排布,且叶序排布方式为最佳地貌;提高磨抛盘转速、减小磨抛盘进给速度均能够提高钎焊金刚石磨抛盘磨粒轨迹均匀性。通过磨抛实验对仿真结果进行验证,结果表明:相对于随机排布,地貌优化后的钎焊金刚石磨抛盘材料去除率高,加工表面质量好,加工性能得到提高。 展开更多

关键词 轨迹均匀性 钎焊 金刚石 有序排布

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基于Hilbert曲线磁粒研磨轨迹均匀性实验研究 被引量：2

7

作者 张志鹏 陈燕 +2 位作者 潘明诗 吴炫炫 高慧敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期408-417,共10页

目的改善传统平面磁粒研磨中轨迹均匀性较差、材料去除不均匀等问题。方法首先,基于Hilbert分形曲线加工平面,对Hilbert分形曲线进行几何特征的修改,进一步改善研磨轨迹的均匀分布;其次,传统磁粒研磨平面时采用圆柱磁极,其半径方向线速... 目的改善传统平面磁粒研磨中轨迹均匀性较差、材料去除不均匀等问题。方法首先,基于Hilbert分形曲线加工平面,对Hilbert分形曲线进行几何特征的修改,进一步改善研磨轨迹的均匀分布;其次,传统磁粒研磨平面时采用圆柱磁极,其半径方向线速度的差异会导致材料出现去除量不一致等问题,使用环形磁极进行研磨,对不同长径比环形磁极进行三维静磁场模拟仿真,对比不同长径比的磁感应强度和1 mm处的磁场强度曲线,选取最佳的长径比进行研磨,在一定程度上保证材料的均匀去除;最后,利用ADAMS软件进行单个磨粒运动轨迹的仿真,建立笛卡尔坐标网格划分,利用离散系数C_(v)进行轨迹密度的数值分析,对研磨轨迹均匀性进行评价。结果长径比为3∶4的环形磁极的磁感应强度最大,可达300 mT左右。在相同条件下,分别沿传统直线往复式路径、Hilbert曲线和改进的Hilbert曲线进行仿真,经离散系数C_(v)的评定,沿改进Hilbert曲线的研磨轨迹均匀性显著提高,离散系数C_(v)为0.407,较传统往复式的离散系数提高了约43.2%,较Hilbert曲线路径的离散系数提高了约10.7%。沿改进的Hilbert曲线的9个检测点的表面粗糙度降幅基本一致,降幅曲线平缓。原始表面的加工纹理、缺陷被完全去除,研磨后表面形貌均匀平坦。结论沿改进的Hilbert加工路径进行研磨,研磨轨迹复杂多样,且分布相对均匀,确保了表面材料去除量的均一性,表面质量较好。 展开更多

关键词 磁粒研磨 研磨轨迹 Hilbert分形曲线 轨迹均匀性 磁场仿真 表面形貌

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水合抛光加工的运动学特性 被引量：3

8

作者 李刚 王扬渝 文东辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期201-206,共6页

建立了旋摆驱动方式下水合平面抛光过程中工件的运动学模型,揭示了抛光盘开孔方式对蓝宝石衬底的水合抛光均匀性影响规律。旋摆驱动条件下,杉木抛光盘的开孔方式对蓝宝石衬底水合抛光加工全局均匀性和局部均匀性具有重要的作用,局部均... 建立了旋摆驱动方式下水合平面抛光过程中工件的运动学模型,揭示了抛光盘开孔方式对蓝宝石衬底的水合抛光均匀性影响规律。旋摆驱动条件下,杉木抛光盘的开孔方式对蓝宝石衬底水合抛光加工全局均匀性和局部均匀性具有重要的作用,局部均匀性的阶梯状分布为直线、圆环和螺旋线开孔方式的共性特征。与直线、圆环开孔方式相比,在一定的参数取值条件下,螺旋线开孔方式可更好地实现水合抛光加工的全局均匀性和局部均匀性要求。 展开更多

关键词 旋摆驱动 水合抛光 蓝宝石衬底 轨迹均匀性

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弹性基体磨具的磨抛轨迹与表面加工质量研究

9

作者 郭磊 明子航 +3 位作者 靳淇超 王家庆 李哲熙 张新荣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期255-268,共14页

目的解决以光学玻璃为代表的硬脆材料加工效率与表面质量难以同时得到保证的共性问题。方法以弹性基体工具磨削抛光技术为基础,分析弹性接触区域内有效工作磨粒的运动行为。基于Preston方程材料去除模型,研究磨抛过程中磨抛接触区域的... 目的解决以光学玻璃为代表的硬脆材料加工效率与表面质量难以同时得到保证的共性问题。方法以弹性基体工具磨削抛光技术为基础,分析弹性接触区域内有效工作磨粒的运动行为。基于Preston方程材料去除模型,研究磨抛过程中磨抛接触区域的接触面积、速度分布、多颗磨粒的运动轨迹。基于运动学模型,探究磨抛过程中磨具的运动学参数、磨粒浓度及排布特征等因素对磨粒磨抛轨迹的影响,采用磨具与工件接触区域磨粒运动轨迹相对面积占比和变异系数表征磨粒运动轨迹分布的均匀性,并建立基于轨迹均匀性的加工表面质量评价方法,优化工艺参数。以石英玻璃为加工对象,以硅橡胶中混入金刚石磨粒为基体,通过正交实验研究不同参数对工件表面质量的影响。结果仿真结果表明,选取自转速度为300 r/min、进给速度为1 mm/s、磨抛进动角为15°,磨粒浓度及排布采用1 mm磨粒理论间距,此时获得的最大磨粒运动轨迹相对面积占比为96.46%,最小变异系数为0.375。通过实验,得到了选取磨抛工艺参数中的最佳参数组合,自转速度为1200 r/min,进给速度为1 mm/s,磨抛进动角为15°~20°,磨粒浓度及排布采用磨粒间距1 mm,该组合可将工件的表面粗糙度由1.078μm降至0.057μm,材料去除率为3.8×108μm^(3)/min。结论磨粒运动轨迹的密集程度与自转速度、磨粒浓度及排布呈正相关,与进给速度呈负相关,在考虑加工成本的前提下,采用高自转速度、高磨粒浓度、低进给速度及15°~20°的进动角可以获得密集且均匀的磨粒运动轨迹,提高了工件的表面质量和材料去除效率。 展开更多

关键词 弹性磨削抛光 磨粒轨迹 表面质量 轨迹均匀性 表面形貌 材料去除率

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金刚石磨粒排布方式对交叉微流道形成规律的影响 被引量：1

10

作者 李刚 杨庆华 +1 位作者 文东辉 鲁聪达 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1374-1380,共7页

依据交叉型微流道的结构设计要求,分析了金刚石磨粒排布方式对交叉微流道形成规律的影响。仿真了固定磨粒研磨加工轨迹的均匀性,计算了不同磨粒排布方式下加工轨迹线形成的微流道分形维数,得到了被加工工件表面的宏观和微观开孔率。综... 依据交叉型微流道的结构设计要求,分析了金刚石磨粒排布方式对交叉微流道形成规律的影响。仿真了固定磨粒研磨加工轨迹的均匀性,计算了不同磨粒排布方式下加工轨迹线形成的微流道分形维数,得到了被加工工件表面的宏观和微观开孔率。综合对比了不同磨粒排布方式对轨迹均匀性、分形维数和开孔率的影响,获得了最佳的金刚石磨粒螺旋排布方式。 展开更多

关键词 磨粒排布方式 交叉型微流道 轨迹均匀性 分形维数 开孔率

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模具自由曲面变轨迹抛光技术研究 被引量：4

11

作者 吴晓君 马长捷 +1 位作者 陈竹 祁玫丹 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1-6,共6页

针对模具自由曲面抛光效率低、磨粒抛光轨迹均匀性差的问题,提出一种变轨迹弹性抛光轮技术。介绍了弹性抛光轮工具的工作原理与机械结构设计,以Preston方程结合赫兹接触理论为指导,对抛光接触区内的压力分布、速度分布和磨粒抛光轨迹均... 针对模具自由曲面抛光效率低、磨粒抛光轨迹均匀性差的问题,提出一种变轨迹弹性抛光轮技术。介绍了弹性抛光轮工具的工作原理与机械结构设计,以Preston方程结合赫兹接触理论为指导,对抛光接触区内的压力分布、速度分布和磨粒抛光轨迹均匀性进行研究,建立抛光工具的材料去除模型。基于运动学模型,利用Matlab对弹性抛光轮工具在不同转速比下的抛光轨迹进行仿真,并根据均匀性评价标准对仿真结果进行对比分析。结果表明:转速比对磨粒抛光轨迹均匀性有重要影响,在下压量为0.5 mm、抛光接触圆直径为5 mm、公转3周时,转速比为10.645 751的CV值比转速比为10时降低了32%;当转速比趋于无理数时,抛光轨迹均匀性明显优于整数转速比,去除函数更加饱满。 展开更多

关键词 变轨迹抛光技术 弹性抛光轮工具 去除函数 抛光轨迹均匀性

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偏摆式平面研磨抛光轨迹的理论研究 被引量：6

12

作者 严振 方从富 刘冲 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第4期77-82,共6页

为分析偏摆式平面研磨抛光中偏摆运动参数对研磨抛光轨迹的影响规律,建立运动轨迹模型,用轨迹非均匀性定量方法进行评价。结果表明:偏摆幅度和偏摆角度对轨迹非均匀性影响显著,而偏摆角速度(取到非特殊值时)对轨迹非均匀性影响很小。当... 为分析偏摆式平面研磨抛光中偏摆运动参数对研磨抛光轨迹的影响规律,建立运动轨迹模型,用轨迹非均匀性定量方法进行评价。结果表明:偏摆幅度和偏摆角度对轨迹非均匀性影响显著,而偏摆角速度(取到非特殊值时)对轨迹非均匀性影响很小。当偏摆幅度和偏摆角度分别为15mm和30°左右时,轨迹非均匀性明显改善,其值可减小到0.058;而选择不当的偏心距和偏摆运动参数时,其值可达0.284。 展开更多

关键词 研磨抛光 偏摆运动 轨迹非均匀性

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