论文部分内容阅读
蓝宝石因具有耐高温、透光性好、化学稳定性好等特性,已广泛应用于光通讯领域、微电子领域、军事领域中,但蓝宝石属于典型的难加工材料,传统加工方法难以实现精密加工。固结磨料超声研磨因其独特的加工工艺,也已成为精密、超精密加工的一种重要方法。论文针对蓝宝石精密研磨加工中的技术难点,开展了基于等效阻抗的固结磨料超声研磨基础工艺研究。具体研究内容如下: 1、设计并制作了固结磨料超声研磨振动系统。主要完成了固结磨料超声研磨振动系统压电换能器与变幅杆的设计、仿真与制作,并进行了谐振频率与振幅等性能测试。测试结果表明,制作的固结磨料超声研磨振动系统谐振频率符合设计要求、振幅满足蓝宝石研磨加工的要求。 2、研制了固结磨料超声研磨垫。以树脂为基体、金刚石微粉为磨料,按一定的配比研制了多款尺寸、厚度各异的超声研磨垫,研究了研磨垫厚度不同对超声研磨振动系统振动特性的影响。测试结果表明:研磨垫厚度最大为4mm,谐振频率与等效阻抗均在可控范围内。 3、固结磨料超声研磨试验系统建立与实验。完成了超声研磨试验系统的控制系统部分的程序编写与调试工作,可视化地实现了对超声研磨设备 X、Y、Z三轴的实时控制;设计单因素试验研究超声研磨参数、磨料粒径及研磨轨迹对蓝宝石材料去除率及表面质量的影响,测试结果表明,基于等效阻抗的固结磨料超声研磨能获得良好的表面质量。