双面高速研磨机研制

双面高速研磨机研制

杨建东[1]2001年在《双面高速研磨机研制》文中提出研磨是一种重要的精密和超精密加工方法,特别是需要研磨加工两端面的工件数量非常大,如集成电路芯片,平板玻璃等。这就需要采用双面研磨机。目前国内外双面研磨机主要是慢速散粒磨料研磨机,其加工效率较低。本文研制一种新型双面高速研磨机。

李俊烨[2]2006年在《双面数控高速研磨机计算机控制系统的研制》文中研究指明本文的研究目的是研发一种新型双面数控高速研磨机的计算机控制系统,制造出双面数控高速研磨机。以提高研磨加工效率、可靠性及自动化程度,降低成本,减少辅助工时,满足社会发展的需求。 控制系统软件是以DELPHI语言编写的,利用串口通讯实现了对主轴转速的连续控制及研磨加工量的控制。对速度的连续控制降低了磨具对工件的冲击,提高工件表面的研磨质量。具有在线检测功能,可实时检测工件的研磨加工量,达到预期精度。此外,还实现了对机床的气动系统及冷却系统的自动控制。 经过实际试验,表明该系统的整体状况良好,运行稳定,各部分系统工作正常,总体上达到了设计的要求,并初步具备了产品化开发的前期条件,具有实用价值和广阔的市场空间。

王伟冰[3]2000年在《双面高速研磨机研制》文中研究表明为了提高研磨加工效率,保证加工工件的平行度,本文在研究和分析了传统双面研磨工艺的基础上,设计了固着磨料双面高速研磨机及其辅助装置,并对机床各主要零部件进行了强度校核及刚度校核,对机床主轴系统的精度进行了分析,设计了机床的气动系统、电气系统和主轴调速系统。本文通过实验对双面高速研磨机的加工质量、加工精度、加工效率和加工成本进行了检验。机床加工表面粗糙度达Ra0.88nm;平面度达0.07μm(RMS),平行度为0.01mm,加工效率提高了30~100倍,磨料成本降低60%。并依据实验结果给出了选择研磨参数的方法。实验结果表明,本文研制的机床的加工精度已达到纳米级加工水平。

李俊烨, 杨建东, 田春林, 刘薇娜, 张云涛[4]2008年在《基于DELPHI语言的双面高速研磨机位移在线检测系统的研制》文中研究指明提出一种基于电涡流位移传感器的有关固着磨料高速研磨工艺研磨去除量的在线检测方法,运用计算机的信息处理能力,应用以DELPHI语言编写的程序通过计算机与数字采集仪器之间的串行通讯实现对双面高速研磨机研磨去除量的在线检测。

陈江[5]2003年在《双面高速研磨数字控制过程研究》文中研究说明本文主要是针对目前国内外对数控高速研磨机的需求,在普通双面固着磨料高速研磨机的基础上,运用数字控制技术对研磨压力上升过程进行控制。 本文采用一块AT90S8515新型单片机作为主机,控制电/气转换器的输出,对磨盘压力的上升过程进行数字控制,优化了研磨压力的变化过程,使机床的振动和对工件的冲击得以大大减少,提高了研磨工艺水平和加工精度。 本文采用了先进、可靠的输入输出系统,使研磨机更易于操作和控制。由于实现了在线检测,大大提高了研磨加工效率。

许君[6]2013年在《高精度数控立式双面研磨机设计与开发》文中研究表明高精度数控双面研磨机是电子器件基片(蓝宝石衬底、多晶硅单晶硅片、先进陶瓷基片)和智能数码产品液晶玻璃片的精密数控加工装备,市场需求量很大。目前国内双面研磨机存在速度调节困难、工艺适应范围窄等缺陷,很难满足光学玻璃、LED蓝宝石基片等高端产品的加工要求,这些高端产品的加工装备主要依赖进口。本文针对上述问题,设计开发了一种高精度立式双面研磨机。首先,研究了双面研磨机的工作原理,分析了行星轮的运动轨迹,得出其运动轨迹是由外齿圈和内齿圈的速比决定的结论。以此为基础,重新设计了行星齿轮。提出了一种双面研磨机机械系统整体设计方案,给出了其性能指标要求,开发了双面研磨机的机械结构,包括有高精度的托盘旋转机构、精密的齿圈升降结构和自动润滑系统。然后,根据性能指标要求,设计开发了双面研磨机的数控系统:给出了双面研磨机数控系统整体方框图,并从成本,效率,功能方面综合考虑进行PLC、触摸屏、变频器的优化选型配置;开发了操作方便、监控直观、界面友好的人机界面,详细阐述了控制器和人机界面、电机驱动器的通讯;提出并实现了控制系统中的电机控制方案和气动控制方案,详细论述了气动控制方案中的精密压力闭环功能实现原理,给出了控制系统流程图并开发了相应的程序。最后,对所研发的双面研磨机进行运行测试,测试结果符合国家标准和企业标准。其加工产品合格率高,整盘高度差可达0.001mm,单片平行度可达0.003mm。在运行方面,经过对多家用户长时间运行情况调查表明,本文研制的高精度数控立式双面研磨机产品,运行稳定,安全可靠,其蓝宝石衬底单片加工精度达到小于0.005mm精度要求。测试和运行表明本文研制的双面研磨机实现了操作方便,速度可调,适应蓝宝石衬底、多晶硅单晶硅片、先进陶瓷基片工艺研磨,成本低,效率高,加工精度高,达到预期设计要求。

芦晶[7]2008年在《数控高速单面研磨机计算机控制系统的研制》文中认为研磨是超精密加工中一种重要的加工方法。数控高速单面研磨机既能保证研磨加工精度和质量,又能显著提高研磨加工效率,降低加工成本。本文研制的数控高速单面研磨机计算机控制系统利用Delphi软件编辑人机对话界面并编写控制程序,通过串口通讯,主要实现偏心距调整、主轴转速调节及研磨加工量控制等功能。偏心距调整功能可以根据研磨加工工件的几何尺寸自动调整偏心距,这能保证研磨加工时工件的定位精度,提高研磨加工质量;主轴转速调节功能可以对主轴转速连续控制,降低磨具对工件的冲击,防止丸片脱落,保证工件表面研磨质量,提高加工效率;在线检测功能可以对工件的加工量进行在线实时检测。另外,还实现了对研磨机的气动系统与冷却系统等辅助设备的控制。经运行,该系统程序整体状况良好,各模块工作正常,总体上达到了设计的要求,并初步具备了产品化开发的前期条件,具有实用价值和广阔的市场空间。

裴忠[8]2014年在《DPL160双面研磨机控制系统软件开发》文中研究指明双面研磨机作为一种先进精密加工设备,已经越来越受到经济发达国家的重视。如何高效地获得光学材料表面良好的粗糙度、平面度和屈曲度已成为超精密研磨加工技术的重要研究方向。其中压力气动加载精度、上下盘运行的稳定性和高精度的测量装置的精度是影响研磨设备性能的主要因素。本文针对双面研磨控制系统,运用先进的计算机辅助设计技术,先进的监测技术,气压控制技术,过程控制技术和人性化的HMI人机界面,使不熟练的操作人员,亦能达到高精度加工水平。抛弃很多厂家使用的PLC主控制器,使用工控机作为主控制器,增强设备的扩展性及尽可能的降低成本。使用计算机软件对双面研磨加工过程进行数据参数设定、生产流程管理并进行进行监测与控制,可以方便工厂后期的组网和设备管理,设备维护,实现工厂设备的全监控。使用VB.NET软件平台和MS-SQL数据库,实现图形化界面功能指标,高精度的位移传感器,高精度气压压力传感器,高精度数字比例阀组成联合控制系统,实现该机的自动加工及控制。主要内容如下:1.工控机软件控制系统研究。使用Visual Basic.NET语言编写控制软件和用户界面。2.定尺寸磨削及定时间磨削控制方式研究。使用高精度的高度计(分辨率0.52μm,精度2μm)来实时监测研磨工件的尺寸,从而保证工件的尺寸精度。3.行星运动控制研究及算法。使研磨过程中工件运动轨迹的可变,工件放在游轮内,游轮成为太阳轮和内齿圈所构成差动轮系中的行星齿轮。使工件的运动变成公转运动和自转运动相结合的运动轨迹,在研磨过程中工件相对磨盘作行星式运动。4.气动加压控制研究。在下气缸加装高精度气压压力传感器时时检测下气缸压力,并将压力信号反馈给软件控制系统构成压力的闭环控制,来保证能够精确地控工件的压力,并保持压力的稳定性。此外还对机床的砂浆液控制,排液控制,修整控制等自动控制系统。经过设备试运行,证明该设备控制系统的整体状况良好,运行稳定,各部分子系统工作正常,通过实验和用户的长期使用,对双面研磨机加工蓝宝石材料的加工质量、加工效率、加工精度和加工成本进行检验。本文设计的双面研磨机的加工精度已达到国外先进机床的加工水平,并在效率方面超过了日本设备。

朱德祥[9]2009年在《工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床研究》文中研究表明超精密加工已经成为在国际竞争中取得成功的关键技术,它是以高精度为目标的技术,必须在综合应用各种新技术,在各个方面精益求精的条件下,才有可能突破常规技术达不到的精度界限,而达到新的高精度指标。研磨加工作为超精密加工中的一种重要加工方法,也日益受到了重视。本文在查阅了国内外平面研磨加工有关技术资料的基础上,对平面数控研磨机床进行了如下内容研究:(1)建立工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床模型,分析了研磨盘对工件的摩擦驱动力矩,并分析了工件的自转运动,以及工件与研磨盘之间的相对运动,为以后机床设计、研磨参数选取以及优化等打下了理论基础。(2)设计了工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床的上、下研磨机构,并用有限单元法对支座进行了结构静力学分析。(3)用双频激光干涉仪对机床进行了运动精度的直线度检测,并根据检测的结果对机床进行了直线度误差补偿。(4)利用NUM系统提供的丰富的PLC资源以及动态操作功能,对力位混合控制进行了初步研究。

史世纪[10]2008年在《一种缓解高速研磨机压头冲击的装置和方法》文中研究说明本文是结合国家自然科学基金项目“非球面超精密高速研磨的理论与实验研究”(项目批准号为:50375021)。针对在研磨加工过程中,研磨机的压头在接触加工工件表面的瞬间,会产生冲击,引起工件的表面变形,进而影响加工精度的问题,提出了一种新型的的减小压头冲击力方法。该方法是,在压头与工件接触的瞬间形成减压气垫的方式来减少冲击。论文进行了理论分析,研制了相应的试验台,结合理论分析并在试验台上进行了试验研究,得到了有关参数对减小压头冲击影响的规律,为更好地减小压头冲击奠定了基础;同时也证明了本文提出的新方法可显著减小压头对工件的冲击力。这将为提高研磨加工精度创造了有利条件。

参考文献:

[1]. 双面高速研磨机研制[C]. 杨建东. 新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册). 2001

[2]. 双面数控高速研磨机计算机控制系统的研制[D]. 李俊烨. 长春理工大学. 2006

[3]. 双面高速研磨机研制[D]. 王伟冰. 长春光学精密机械学院. 2000

[4]. 基于DELPHI语言的双面高速研磨机位移在线检测系统的研制[J]. 李俊烨, 杨建东, 田春林, 刘薇娜, 张云涛. 长春理工大学学报(自然科学版). 2008

[5]. 双面高速研磨数字控制过程研究[D]. 陈江. 长春理工大学. 2003

[6]. 高精度数控立式双面研磨机设计与开发[D]. 许君. 湖南大学. 2013

[7]. 数控高速单面研磨机计算机控制系统的研制[D]. 芦晶. 长春理工大学. 2008

[8]. DPL160双面研磨机控制系统软件开发[D]. 裴忠. 电子科技大学. 2014

[9]. 工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床研究[D]. 朱德祥. 西安理工大学. 2009

[10]. 一种缓解高速研磨机压头冲击的装置和方法[D]. 史世纪. 长春理工大学. 2008

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