摘要: 概述了_近_精密研磨技術的研究動態(tài),,介紹了研磨技術的原理、 應用和優(yōu)勢,,同時介紹了課題組研制的基于修正環(huán)在線修整拋光盤技術及_數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)控制的Nanopol i -100 智能型納米級拋光機,,結合該領域的_新研究成果,提出了其向高精度,、 _率發(fā)展的方向,。
關鍵詞: 研磨技術; _精密,; Nanopoli-100 智能型研磨拋光機; 發(fā)展動向,;_精密研磨
引言
研磨是一種重要的精密和_精密加工方法,。其定義可以表述為:利用磨具通過磨料作用于工件表面,進行微量加工的過程。 根據(jù)加工方法的機理和特點,,_基本的加工方法可以分為: 去除加工,、 結合加工和變形加工3 大類4。然而,,在_新的多性能復雜形態(tài)的元件加工中,往往是上述幾種加工法的復合作用,。
1微量材料去除的機械作用及化學作用設想
材料去除的_小單位是1 層原子的話,那么,,_基本的材料去除是將表面的一層原子與內部的原子切開,。 機械加工必然殘留有加工變質層,加工中還伴隨著化學反應等復雜現(xiàn)象56,,材料去除的原理是從一層原子到數(shù)層原子乃至數(shù)十層原子幾種狀態(tài)的復合,。
圖1 所示的是磨粒研磨加工的模型7。單個磨粒的磨削模型,,可以用磨粒對工件的機械作用的動作來描述,,即按摩擦2耕犁2切削的動作順序進行。在加工中的化學反應結果對材料的去除及減小加工變質層可能是有利的,。
2 研磨技術的發(fā)展
研磨加工不僅向_的加工精度發(fā)展,,而且其加工質量也在不斷提高,且?guī)缀蹩梢约庸固態(tài)材料,。許多人從事研磨加工技術,,研究的宗旨是進一步提高研磨加工效率、 加工精度,,降低加工成本10,。
目前,國內外研磨加工主要還是采用散粒磨料在慢速研磨機上研磨,。 其特點是加工精度高,、 加工設備簡單、投資少,,但是加工精度不穩(wěn)定,、 加工成本高、 效率低,。
3幾種納米級研磨加工方法
3.1 彈性發(fā)射加工
彈性發(fā)射加工裝置(Elastic Emissi on Machining,,EEM )見圖2。_Mori和Tsuwa1描述,,它是一種新的 “原子級尺寸加工方法” ,。EEM 使用軟(在微小壓力下很容易發(fā)生變形)的聚亞胺酯球作為拋光工具(研磨工具) ,,同時控制旋轉軸與加工工件的接觸線保持在45° 角。拋光時,,垂直工件方向施加載荷,,并且保持載荷是1 個常量。EEM 采用亞L m 尺寸微粉,,微粉與水混合,。通過強迫微粉在旋轉的聚亞胺酯球表面下方與工件間距(近似1 L m,也_是大于研磨微粉尺寸)加工工件2,。 通過采用多種方法如光干涉測量,、 掃描隧道顯微測量和加工面電壓測量等,觀測被加工表面,,證實EEM 可使加工件具有 “包括幾何形狀和表面形狀_的表面” 34,。他們得出結論: EEM 加工中的化學作用是研磨微粉表面的化學作用(不同于化學蝕刻加工時的蝕刻劑) 5。