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线性液动压抛光装置设计及其动压力分布研究*

2018-06-22沈张军文东辉袁巧玲

机电工程 2018年6期

沈张军,文东辉,袁巧玲

(浙江工业大学 机械工程学院,浙江 杭州 310014)

0 引 言

随着微电子技术和微系统的发展,许多微小结构得到了实际应用,材料在微小尺度下的力学性能研究也逐渐成为关注的对象。因此,如何高效稳定地获得超光滑、低损伤的超光滑表面作为超精密加工的一个重要分支,已逐渐成为超精密表面加工领域的科学前沿和研究热点[1]。

线性化学机械抛光装置最早由Lam Research Corporation、OnTrak System Inc.等共同研发,Yi[2]在此基础上分析了线性单面化学机械抛光的摩擦学特性;而后Yasui等[3]研制开发了线性双面化学机械抛光机床,并成功应用于磁盘基片的抛光;Lee、Wang等[4-5]改进了新型线性化学机械抛光装置,使其具有线接触抛光加工的特征,通过控制加工载荷、旋转速度、进给速度等参数对加工过程的作用规律,得出辊子旋转速度对加工均匀性无明显影响。

本研究在以非接触式游离磨粒抛光为研究对象的基础上,提出一种线性液动压抛光新方法。该线性液动压装置采用全浸没式加工方法,与以往的液动压装置相比具有下列特点:

(1)抛弃传统装置中的圆形工件盘结构[6],避免工件在加工过程中所受的离心力影响;

(2)该装置中直线分布的液动压效应不会因为圆柱辊子的速度提高而产生压力分布不均匀的情况,能有效改善以往抛光盘中流体液动压力沿直径方向分布不均匀的缺陷;

(3)突破以往液动压装置中存在的kPa级[7-8]限制,液动压效果在一定程度上得到增强。……

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