双面精研机简介文献
用PLC控制器改造VMUC100超精研机
用PLC控制器改造VMUC100超精研机
VMUC100超精研机使用多年,电气元件老化,故障频繁,给生产造成诸多困难,采用日本TOSHIBA EX-40 PLC改造该设备,使加工质量稳定,生产效率提高,故障率下降。
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双面精研机主要用于硅片、石英晶体、玻璃、陶瓷、蓝宝石、砷化镓、铌酸锂等零件的精研双面加工，也适用于阀板、阀片、光导纤维、计算机储存盘及其他片状金属、非金属零件的精研双面加工。
该设备的主要特点是四驱动双面精研，上、下金刚石磨盘作相反方向转动，工件在载体内作既公转且自转的游星运动，上、下面同时均匀磨削，游星轮自转方向可以改变。上、下研磨盘的平面度可以自动修正，研磨量由计时控制，电机变频调速，启停平稳，并能选择理想的磨削速度，研磨压力分轻、重、轻无级可调。本机型另有高档配置，带自动测量控制，金刚石研磨盘供用户选择。
双面精研机能避免由夹具的粘结误差及薄片工件两面的应力差引起的变形问题。具体如《双面精研机结构原理图》所示。研磨的工件放在工件行星轮内，上下均有研磨盘。研磨垫固定在上研磨盘和下研磨盘的表面，被加工晶片放在由中心齿轮和内齿圈组成的差动轮系内。研磨压力则由气缸加压上研磨盘实现。为减少研磨时晶片所受的作用力，一般使上研磨盘和下研磨盘分别以大小相等、方向相反的角速度旋转。晶片的运动由行星轮带动，同时上、下研磨盘研磨压力的作用下产生自转，因此晶片的运动是行星运动和自转运动的合成运动。
国外精密单面游离磨料研磨机生产商主要有Engis公司、Logiteeh公司、英国Lapmaster International公司、日本Hitechnoth公司和德国爱孚机械制造公司等。Engis公司是世界上平面研磨、抛光加工的技术领先者，总部设于美国，在日本、加拿大、英国、韩国、新加坡、香港均设有分公司。其中Engis Hyprez flat lapping machines适合于金刚石磨料研磨，预设工厂常用速度：可实现0-440RPM无级变速；2级压力控制，慢停慢启动功能，可以加工各种晶体、半导体基片等。例如：加工GaN 6小时后表面粗糙度可达Ra 0.39 nm；加工YAG90分钟后表面粗糙度可运Ra 0.40 nm，Rt 4.40 nm，平面度为1 50nm/1 5ram。
英国Logitech公司有40多年的研磨抛光经验，它生产的系列桌面CMP抛光设备具有很高的精度，抛光GaAr的平面度为5级条纹，表面粗糙度Ra 达到3-4nm，厚度可以控制在±2µm到100µm，平行度为±2µm。DH系列抛光设备还带有自动化的研磨头(45KG)、自动加载系统和上下工件系统。PM5自动研磨抛光机，装有研磨盘平面度自动监控和调整系统，可将研磨盘的平面度自动修正到操作者所期望的范围内，误差为1µm，极大的降低了人工修正的时间，提高了工作效率。
日本Hitechnoth公司能生产非常小型的桌式研磨机，用于晶片的精密研磨加工。HIT-12B型单面研磨机可配置的研磨盘直径范围为300mm~380mm，可同时加工三块晶片，主轴转速0~60rpm，加载力为静载荷，系统自动控制研抛时间，最大的的特点是该型机器非常的轻便，机器总重量只有60kg，非常便于搬运。HIT-24P-H4单面抛光机抛光盘的直径为610mm，具有4个工件轴，可同时抛光四个工件，工件的最大直径可达23 0ram，工作区以透明玻璃密封，控制面板采用LED触摸屏，操作非常方便。整机重1 500kg，搬运有些不便。
国内研究与开发超精密平面研磨抛光设备的研究机构主要有中国航 空精密机械研究所、浙江工业大学、长春理工大学、中科院人工晶体研发中心、南京航空航天大学等。生产超精密平面研磨抛光设备的公司主要有上海日进机床有限公司、上海菜特门机械有限公司、北京奥美创新机电科技有限公司、深圳宏达高精度平面研磨抛光设备有限公司、深圳市纳诺斯精密机械技术有限公司等。
目前代表国内最高水平的北京中国航空精密机械研究所(超精密加工技术国防科技重点实验室)80年代研制的龙门结构式CJY-500超精密平面研磨机床，上下研磨盘用静压油缸推动上磨盘运动，轴向重复定位精度优于0.2µm。在研磨机床上配有金刚石切削机构，可以对研磨盘进行加工。磨盘用金属锡制成时加工平面度可达0.03µm．工件表面粗糙度达0.3nm。
浙江工业大学研究的台式智能型纳米级抛光机除采用了常规的修正环在线修整装置、偏心载荷修整工件的平行度外，附加了最佳加工工艺参数专家数据库控制系统和超精密光栅测控技术控制抛光盘转数等技术。通过修正环的旋转可以实时连续的对研磨盘、抛光盘的平面度进行修整，可用于硅片、铌葭锂基片、钽酸锂基片、石英晶体等平面晶体工件的加工。
长春理工大学则生产了高速(固结磨料)平面研磨机．主要用于透镜的精磨加工。中科院人工晶体研发中心高宏剐等人研制了FP500型超精密锡磨盘平面研抛机，机床的主体结构例似于小型立 车与立式端面磨床的合成，具有超精密车削与超精密研抛两大功能，可以方便地进行基于多种基本原理的超光滑研抛研究。
今后，双面精研机将朝着高精度、 高效率的方向发展，这一趋势体现在2个方面： 其一是超精密复合加工方法的出现，如化学机械抛光、 电解磁力研磨、 超声珩磨等，通过多种材料去除机理的协调作用提高加工精度和加工效率； 其二是半固着磨粒加工技术的出现，如日本秋田县里大学吴勇波教授提出的磁性抛光体(Magnet ic Compound Fluid Polishing Tool)抛光技术和本课题组提出的半固着磨粒加工技术。 前者的加工工具是将磁性复合流体(MCF)和磨粒粒子、 植物纤维素均匀混合后在磁场条件下压缩后制得，在磁场下呈半固态。后者的加工工具是采用特殊的结合剂和制作方法制得，加工过程中磨具对磨粒的约束介于固着磨粒加工和游离磨粒加工之间。2100433B
用PLC控制器改造VMUC100超精研机
用PLC控制器改造VMUC100超精研机
VMUC100超精研机使用多年,电气元件老化,故障频繁,给生产造成诸多困难,采用日本TOSHIBA EX-40 PLC改造该设备,使加工质量稳定,生产效率提高,故障率下降。
精研和超精研都是钢球的终加工工序，高于G40级的钢球加工一般要采用超精研工序。钢球的最终尺寸偏差、几何精度、表面粗糙度、表面质量和烧伤等各项技术要求，要达到精研或超精研工序工艺规程的规定。
检查钢球的直径偏差和几何精度时，必须在规定的专用仪器上测量。精研后的工件表面粗糙度和表面质量检验，一般采用在散光灯下目检。若有争议，可在90倍的放大镜下检查，并与相应的标准照片相对照。超精研后的工件表面质量和表面粗糙度的检验，必须抽取一定工件数量在90倍的放大镜下和标准照片对照检查。表面粗糙度目视有疑问时，可在表面粗糙度仪上进行检测。
精研和超精研的烧伤检查方法采用随机取样抽检，抽检的数量和质量标准应符合烧伤标准规定。
表面粗糙度不好的原因有：
1.加工量太少，加工时间太短。
2.研磨盘的沟槽太浅，沟槽与工件的接触面太小。
3.研磨盘的硬度过高或硬度不均，以及有沙眼和气孔等。
4.研磨膏的加入量过多，或磨料的粒度过粗。
5.研磨盘沟槽内太脏，有铁屑或其他杂物。
局部表面粗糙度不好的原因有：转动研磨盘的沟槽过浅，工件接触面积过小；研磨盘沟槽的角度过小，使工件转动不灵活；上研磨盘施加的压力偏小，使工件与研磨盘之间产生滑动。
表面有研伤也是一种缺陷，在循环加工中经常出现，严重时在散光灯下可明显看出有一定深度的凹坑。轻微的散光灯下只看到一片黑色或黄色。但在90倍放大镜下则可看到凹坑，其低部是粗糙的，划痕交错。产生的原因有：研磨盘沟槽深浅不一，工件在较深的沟槽中因压力小，有时停留有时滑动，致使工件与研磨盘接触处被研伤；研磨盘的沟槽壁出现掉块将工件研伤。
双面抛光机
由汕头华南机械开发的干式高速双面除粉机解决了以上除粉机的工艺问题，干式高速双面除粉机的开发制造充份吸收国外先进技术，分析了常规除粉机的优缺点，确立了生产该设备的最佳方案，干式高速双面除粉机，具有双面高速扫粉，吸气吸除扫出粉尘，电热压粉清除油墨层粘帖粉尘，除粉率达到90%以上，而且确保印刷面不划伤，除粉速度高，纸背除粉防止叠压重复污染的全面高效除粉功能。
【德国进口轴承】钢球精研与超精研的常见缺陷