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、光學玻璃、藍寶石、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，對單晶硅進行ELID磨削加工試驗，探究單晶硅磨削加工機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磨削機理、鈍化膜的作用機理、單晶硅硬脆材料的磨削加工理論，并對磨削力進行理論分析，重點介紹了切向磨削力的測量方法及裝置

3、。
　　 (2).通過實驗研究不同加工參數(shù)（電解電壓、占空比、切深αp、水平進給速度(υw)和砂輪轉(zhuǎn)速(υs)）對于單晶硅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)合大量實驗數(shù)據(jù)對ELID平面磨削加工結(jié)果進行預(yù)測，并確定BCB砂輪ELID磨削單晶硅的最優(yōu)工藝參數(shù)，實驗結(jié)果表明單晶硅粗加工表面粗糙度Ra可達到0.097～0.145μm，精加工粗糙度Ra可達到0.