超精密雙面拋光的加工原理

超精密兩面拋光加工是化學機械拋光的應用(CMP)技術(shù)性，借助產(chǎn)品工件、碾磨顆粒物、拋光劑和拋光輪的機械作用，在工件打磨拋光環(huán)節(jié)中，發(fā)生部分持續(xù)高溫和髙壓，使產(chǎn)品與碾磨顆粒物、拋光劑和拋光輪中間最直接的化學物理轉(zhuǎn)變，造成工件表面的化學物理轉(zhuǎn)變。因為機械設(shè)備和化學變化的重合，工件表面的生成物逐漸被碾磨，從而使得工件表面光潔。兩面噴砂工藝要在單層噴砂工藝的前提下發(fā)展起來，因為他可以有效的防止片狀產(chǎn)品工件加工中地應力差及粘接偏差所引起的形變難題。

因此與單層打磨拋光對比，兩面打磨拋光具備生產(chǎn)加工高效率、外表形變小、表層超光潔的優(yōu)勢。

一般的超精密兩面打磨拋光系統(tǒng)軟件由四個構(gòu)成部分構(gòu)成載產(chǎn)品工件和下拋光輪的操作臺、增加荷載的布拋光輪、推動產(chǎn)品工件往復運動的行星輪和給予拋光劑裝置。體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。在兩面打磨拋光環(huán)節(jié)中，因為拋光劑與拋光墊間的物理運動，拋光劑里的化學溶液和碾磨顆粒物在產(chǎn)品中產(chǎn)生化學反應。與此同時，在下拋光輪對工件轉(zhuǎn)動工作壓力影響下，除去工件表面的化學變化物。其作用是在工件表面隨時變化的化學反應中產(chǎn)生一種有機化學膜。與此同時，因為旋轉(zhuǎn)機械磨擦激光切割，去掉了這一層有機化學膜，超精密表層持續(xù)更替得到。這類超精密表層處理又稱為分散耐磨材料CMP。在這樣的加工過程中，不可以選擇比產(chǎn)品工件硬度大的磨砂顆粒，只能選強度比產(chǎn)品工件軟或相當磨砂顆粒。在機械設(shè)備和化學的多重影響下，工件表面持續(xù)造成一層非常薄的有機化學塑料薄膜，同時被斷開，并實現(xiàn)很薄的表層處理，以此來實現(xiàn)工件表面的高精密、低外表粗糙度和沒有表層處理缺點。不過目前的探索在反映層造成和除去細節(jié)方面還不太清楚，必須進一步的科學研究。

超精密兩面打磨拋光的運動原理

雙面拋光機整個的運動機構(gòu)可以理解為是一個差動保護行星輪系統(tǒng)軟件。結(jié)構(gòu)如下圖2-2所顯示(a>如下圖所示。四個交流伺服電機根據(jù)同步帶傳動推動四個主軸軸承轉(zhuǎn)動后，中心輪、外齒輪、上拋光輪和下拋光盤以設(shè)置的角速轉(zhuǎn)動。將待打磨拋光的產(chǎn)品工件放置于行星輪中，使它與行星輪內(nèi)腔有一定的空隙，使產(chǎn)品在行星輪中獲得局部性的隨心所欲的隨意挪動。依據(jù)差動保護基本原理，大家可以獲得，當中心輪與外環(huán)線傳動齒輪反方向轉(zhuǎn)動時，行星輪將采取傳動齒輪中間不利的關(guān)聯(lián)推動，以一定的角速度繞核心軸旋轉(zhuǎn)，與此同時轉(zhuǎn)動，以此來實現(xiàn)工件轉(zhuǎn)動和旋轉(zhuǎn)。在下拋光面負載力的影響下，產(chǎn)品工件積極與左右拋光墊的摩擦運動。因為磨擦的功效，產(chǎn)品工件與左右拋光墊、拋光劑和拋光液里的碾磨顆粒物出現(xiàn)了化學物理轉(zhuǎn)變，從而使得工件表層原材料產(chǎn)生反映且被除去，從而得到超光潔表層的實際效果。

兩面打磨拋光的運動原理如下圖2所顯示(b)表明。打磨拋光前，并沒有開關(guān)電源，中心輪和外齒輪處在靜息狀態(tài)，產(chǎn)品工件仍然處于靜息狀態(tài)。打磨拋光開始的時候，左右拋光輪在各個電動機轉(zhuǎn)動下，角速度為口:反方向往復運動，中心輪和外齒輪也在各個電動機轉(zhuǎn)動下，以各自角速度端口號與口3向反方向轉(zhuǎn)動。行星輪9與中心輪和外齒輪轉(zhuǎn)動，在其中待加工制作產(chǎn)品工件一起處于被動挪動。拋光劑根據(jù)上拋光輪3注入打磨拋光地區(qū)，給予對應的碾磨和潤滑的實際效果，并提供化學反應的原材料。

在兩面打磨拋光環(huán)節(jié)中，往上拋光輪的往下負荷從汽缸6往下充壓，在液位傳感器7的遠程監(jiān)控下完成即時壓力控制。左右拋光輪速度基本一致，但角度反過來。這么做的目的在于降低工件力。工件健身運動兩種情況。當行星輪9靜止不動時，工件健身運動較為簡單，即在上下拋光輪的反方向磨擦下完成往復運動；當行星輪繞核心軸旋轉(zhuǎn)時，工件健身運動更復雜。產(chǎn)品工件隨行星輪轉(zhuǎn)動時，左右打磨拋光表層磨擦所帶來的往復運動。因而，產(chǎn)品工件具備繁雜的斜拋運動，可以更好的使工件表面獲得均勻打磨拋光。