挤塑平模头抛光路径与控制系统的研究

作     者：徐明辉 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵文宏

授予年度：2008年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：抛光系统 抛光路径 控制系统 可靠性 

摘      要：随着微电子技术和信息技术的飞速发展,对各种塑性薄膜材料的加工要求越来越高,如何高效地获得塑性薄膜材料超平滑无损伤表面已成为超精密抛光加工技术的研究方向,目前国产高档薄膜挤塑生产设备在控制精度、高速性、可靠性、成套性等方面与进口设备差距较大,因此以挤塑平模头的自动化抛光为研究对象,以抛光技术、工艺研究为切入点,力求为研发出自主知识产权的挤塑平模头自动化抛光设备打下基础。 本文根据超精密加工机床的设计要求,与现有的抛光机进行对比,我们提出了一种通过控制平模头在XY方向的运动和模头自身转动来实现对大尺寸工件表面进行加工的方法。建立相应的控制法则对模头在XY方向上的运动速度和自身转速进行精确控制。对工件表面的测量作了简单的规划。 具体研究抛光路径对材料表面去除率及局部平整度的影响。提出了三种分形路径,通过电脑模拟分形得知,三种分形路径在加工材料的局部平整度方面优于一般CMP路径及行星式机构路径,尤其是在加工大尺寸面积工件的情况下优越性更为明显。 根据平模头抛光系统的控制要求,设计了平模头抛光控制系统的总体结构,就总控制框图,以及对关键部件的工作原理和原理框图作了详细说明,并给出了抛光过程的软件设计流程框图。 从抛光机控制器的可靠性出发,建立了抛光机的可靠性模型,详细分析了导致设备发生故障的原因。在此基础上,为保证抛光机控制器工作可靠性,我们在控制器设计中从硬件和软件两方面都采用了提高可靠性的措施。