發(fā)布時間：2023-04-25 02:12

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展,對藍(lán)寶石基片、多晶硅單晶硅等電子器件基片的市場需求日益增加,對其表面質(zhì)量提出更嚴(yán)格要求。雙面研磨/拋光機(jī)正是進(jìn)行基片超精密表面加工的主要設(shè)備,如何高效地獲得超平滑無損傷表面的晶片已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。目前國內(nèi)對其結(jié)構(gòu)研究分析以及拋光機(jī)理研究落后于發(fā)達(dá)國家,本文正是應(yīng)某企業(yè)對藍(lán)寶石晶片的加工需求,設(shè)計一款超精密雙面/研磨拋光機(jī)。首先,進(jìn)行了整機(jī)結(jié)構(gòu)改造和設(shè)計。通過分析雙面研磨/拋光機(jī)的設(shè)備特點(diǎn)和整機(jī)技術(shù)參數(shù)結(jié)合研磨/拋光加工機(jī)理,基于三維設(shè)計軟件依據(jù)原設(shè)備拆裝測量尺寸進(jìn)行了整機(jī)三維設(shè)計建模;同時在分析研究過程中找出結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)及操作便利性支持。其次,對雙面研磨/拋光機(jī)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了動靜態(tài)分析以及結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計。簡單闡述了動靜態(tài)分析原理和特點(diǎn),選取設(shè)備主要系統(tǒng)及零部件進(jìn)行動靜態(tài)分析,了解整機(jī)靜態(tài)下位移變形、等效應(yīng)力以及基于模態(tài)分析的整機(jī)振動頻率和振型;基于Workbench優(yōu)化分析功能對其質(zhì)量較大且關(guān)鍵部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設(shè)計。然后,根據(jù)研磨拋光過程中工件的行星運(yùn)動形式分別采用向量法和位移法建立了磨削軌跡的數(shù)學(xué)模型,并基于軌跡仿真軟件進(jìn)行了運(yùn)動軌跡的模擬仿...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景意義
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙面研磨/拋光加工國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雙面研磨/拋光加工國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 目前國內(nèi)外研究存在的問題
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 雙面研磨/拋光機(jī)整機(jī)建模及結(jié)構(gòu)改進(jìn)
    2.1 雙面研磨/拋光機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)簡介
        2.1.1 本機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
        2.1.2 本機(jī)運(yùn)行機(jī)理概述
        2.1.3 本機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
    2.2 研磨拋光過程及原理
        2.2.1 研磨/拋光機(jī)加工原理
        2.2.2 研磨/拋光過程加載受力分析
    2.3 雙面研磨/拋光機(jī)主系統(tǒng)建模
        2.3.1 升降支撐系統(tǒng)建模
        2.3.2 研磨/拋光系統(tǒng)建模
        2.3.3 動力傳動系統(tǒng)建模
        2.3.4 床身系統(tǒng)建模
    2.4 雙面研磨/拋光機(jī)整機(jī)建模
    2.5 雙面研磨/拋光機(jī)結(jié)構(gòu)改造
        2.5.1 升降支撐系統(tǒng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)改造
        2.5.2 上研磨系統(tǒng)關(guān)節(jié)軸承的選用
    2.6 本章小結(jié)
第3章 雙面研磨/拋光機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動靜態(tài)特性分析
    3.1 基于有限元動靜態(tài)分析前處理
        3.1.1 有限元模型的建立
        3.1.2 材料屬性
        3.1.3 網(wǎng)格劃分
        3.1.4 載荷和約束的施加
    3.2 動靜態(tài)特性分析簡介
        3.2.1 靜力學(xué)分析
        3.2.2 動力學(xué)分析
    3.3 整機(jī)各主系統(tǒng)的動靜態(tài)特性分析
        3.3.1 升降支撐系統(tǒng)動靜態(tài)特性分析
        3.3.2 上研磨系統(tǒng)動靜態(tài)特性分析
        3.3.3 下研磨系統(tǒng)動靜態(tài)特性分析
        3.3.4 床身箱體動靜態(tài)特性分析
    3.4 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
        3.4.1 基于響應(yīng)面法的目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化設(shè)計
        3.4.2 關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙面研磨/拋光過程運(yùn)動軌跡分析研究
    4.1 雙面研磨/拋光加工機(jī)理
    4.2 雙面研磨/拋光運(yùn)動軌跡模型的建立
        4.2.1 加工中拋光盤相對工件運(yùn)動軌跡模型的建立
        4.2.2 加工中工件相對拋光盤運(yùn)動軌跡模型的建立
    4.3 雙面研磨/拋光運(yùn)動軌跡仿真
        4.3.1 拋光盤相對于工件運(yùn)動軌跡仿真分析
        4.3.2 工件相對于拋光盤運(yùn)動軌跡仿真分析
    4.4 仿真軌跡分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 雙面研磨/拋光機(jī)工藝參數(shù)的優(yōu)化
    5.1 雙面研磨/拋光機(jī)工藝參數(shù)優(yōu)化的衡量標(biāo)準(zhǔn)
    5.2 雙面研磨/拋光去除率及拋光均勻性分析
        5.2.1 拋光去除率分析
        5.2.2 拋光均勻性分析
    5.3 加工實驗工藝參數(shù)的選擇
    5.4 試驗設(shè)計
        5.4.1 實驗正交化
        5.4.2 實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理
        5.4.3 正交試驗直觀分析
        5.4.4 正交實驗方差分析
    5.5 藍(lán)寶石實際加工實驗分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3800494