研磨驱动方式和转速比对磨粒运动轨迹的影响研究*

杨 杰，洪 滔，文东辉，陈珍珍，张丽慧，姬孟托

(浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，浙江 杭州 310014)

0 引 言

随着社会地不断进步，人们对产品性能的要求愈来愈高，对材料表面的加工质量亦提出了更高的要求。当前的超精密加工技术，以不改变工件材料物理特性为前提，以获得极限的形状精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完整性为目标[1]，在电子、通信、计算机、激光、航空航天等领域有了广泛应用[2]。其中，超光滑抛光加工技术作为一种重要的超精密加工技术，是获取光学元件、蓝宝石衬底、单晶硅衬底等高精度表面的重要手段之一[3-4]。平面研磨是超光滑抛光加工技术的前期工序，其加工精度对最终产品的质量有至关重要的影响。

研磨过程是利用上下研磨盘，通过游离磨料的方式作用于工件表面，实现材料的微量加工。单面的平面研磨抛光设备，按驱动方式可以分为定偏心式、不定偏心式、直线式、摇摆式和分形驱动几种[5-9]。被研磨工件的表面质量，如平面度、粗糙度等，在很大程度上取决于磨粒的轨迹分布[10]。在国内外，已有一些有关研磨过程中磨粒轨迹分布方面的研究。杨昌明等[11]研究了行星齿轮和太阳轮的转速与磨粒运动轨迹以及研磨平面质量的关系；赵文宏等[12]研究了定偏心与不定偏心研磨方式对平面研磨均匀性的影响，讨论了研磨盘上不同位置点相对工件盘的运动轨迹，其研究表明：选择适当的转速比组合，可使工件获得均匀研磨；……