單晶硅的ELID磨削原理與技術(shù)研究.pdf

1、精密磨削加工中，砂輪容易堵塞和磨粒容易變鈍是影響材料加工效率和表面質(zhì)量的兩個(gè)重要因素，如何使砂輪在高速磨削狀態(tài)下一直保持鋒利狀態(tài)是解決單晶硅、陶瓷、光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石、硬質(zhì)合金的等硬脆材料的關(guān)鍵技術(shù)之一。在線電解修銳（ElectrolyticIn-processDressing，簡(jiǎn)稱ELID）磨削技術(shù)解決了砂輪磨削過程中容易堵塞的問題，磨削硬脆材料表面可以達(dá)到鏡面水平[5-8]。
　　 目前，在線電解修銳磨削技術(shù)主要采用鑄鐵結(jié)合劑

2、砂輪，但這種砂輪制造成本昂貴且加工困難，并容易對(duì)功能材料工件表面造成污染。因此，本文采用自制的竹炭結(jié)合劑(BCB)砂輪，對(duì)單晶硅進(jìn)行ELID磨削加工試驗(yàn)，探究單晶硅磨削加工機(jī)理及嘗試獲取單晶硅加工表面無污染超光滑表面加工。
　　 本文的主要工作和成果如下:
　　 (1).本文首先研究了BCB砂輪的ELID磨削機(jī)理、鈍化膜的作用機(jī)理、單晶硅硬脆材料的磨削加工理論，并對(duì)磨削力進(jìn)行理論分析，重點(diǎn)介紹了切向磨削力的測(cè)量方法及裝置

3、。
　　 (2).通過實(shí)驗(yàn)研究不同加工參數(shù)（電解電壓、占空比、切深αp、水平進(jìn)給速度(υw)和砂輪轉(zhuǎn)速(υs)）對(duì)于單晶硅ELID磨削表面質(zhì)量、切向磨削力、磨削比的影響。
　　 (3).利用遺傳算法優(yōu)化BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)ELID平面磨削加工結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并確定BCB砂輪ELID磨削單晶硅的最優(yōu)工藝參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單晶硅粗加工表面粗糙度Ra可達(dá)到0.097～0.145μm，精加工粗糙度Ra可達(dá)到0.