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金刚石内圆锯片工作特性研究

作　者: 黄蕊慰
导　师: 魏昕
学　校: 广东工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 内圆锯片 内圆锯切 锯切力 应力分布 有限元分析 锯片磨损
分类号: TG717
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 85次
引　用: 2次
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内容摘要


内圆锯切加工是整个硅晶片加工过程中的一道关键工序,其加工质量将影响到后续的研磨、抛光和刻蚀等工序的加工效率甚至影响到半导体器件的最终质量。对内圆锯切过程内圆锯片的受力状况及影响因素进行深入的分析研究,进一步了解影响内圆锯切的规律,将有助于对内圆锯切理论和技术的进一步完善,有助于改善和优化锯切加工条件,提高锯切加工质量和降低生产成本。本文理论分析了内圆锯切的锯切力、内圆锯片应力分布状态、内圆锯片张紧力作用下的特性以及内圆锯片的磨损机理。 1.从单颗金刚石磨粒受力角度出发,理论推导了内圆锯片锯切力公式。分析了内圆锯切力的特征,以及锯切工艺参数和工件尺寸变化对锯切力的影响。 2.对内圆锯片在初始张紧力作用下、空转状态下和锯切力作用下的应力进行了求解,分析了内圆锯片的应力分布状态,以及锯切工艺参数对锯片应力分布状态的影响。 3.采用有限单元法对内圆锯片在初始张紧力作用下的特性进行了分析,分析了均匀和非均匀张紧力作用下内圆锯片的变形、应力分布状态、自然频率和模态振型。 4.采用扫描电镜(SEM)对内圆刀刃磨损区域进行了微观形貌观察,分析了内圆刀刃的磨损机理,以及初始张紧对刀刃磨损的影响。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
符号说明  6-7
目录  7-13
第一章 绪论  13-19
  1．1 本课题的研究背景  13-14
  1．2 内圆锯切技术  14-16
  1．3 国内外研究现状  16-17
    1．3．1 内圆锯片的张紧研究  16
    1．3．2 内圆锯切过程中锯切力的研究  16-17
    1．3．3 内圆锯切过程中振动的研究  17
  1．4 本课题来源和主要研究内容  17-19
    1．4．1 课题来源  17-18
    1．4．2 主要研究内容  18-19
第二章 内圆锯片锯切力的理论分析  19-32
  2．1 单颗金刚石磨粒切削厚度  19-22
    2．1．1 单颗金刚石磨粒运动状况  19-21
    2．1．2 单颗金刚石磨粒切削厚度  21-22
  2．2 相邻金刚石磨粒间弧长的计算  22-23
  2．3 内圆锯片锯切力  23-27
    2．3．1 内圆锯片接触弧长  23-25
    2．3．2 内圆锯片的锯切力  25-27
  2．4 内圆锯片锯切硅棒的锯切力分析计算  27-31
    2．4．1 内圆锯片锯切硅棒的锯切力特征  27-28
    2．4．2 锯切工艺参数对内圆锯片锯切力的影响分析  28-30
    2．4．3 工件直径对内圆锯片锯切力的影响  30-31
  2．5 本章小结  31-32
第三章 内圆锯片应力状态的理论分析  32-54
  3．1 张紧力作用下内圆锯片的应力分析  32-35
    3．1．1 张紧作用下的内圆锯片应力方程  32-33
    3．1．2 张紧作用下的内圆锯片应力方程求解  33-35
  3．2 空转状态下内圆锯片的应力分析  35-38
    3．2．1 空转状态下的内圆锯片应力方程  35-38
    3．2．2 空转状态下的内圆锯片应力方程求解  38
  3．3 锯切力作用下的内圆锯片应力分析  38-46
    3．3．1 法向锯切力作用下的应力求解  42-44
    3．3．2 切向锯切力作用下的应力求解  44-46
  3．4 锯切过程内圆锯片应力状态的理论分析  46-53
    3．4．1 应力叠加  46-47
    3．4．2 数值计算与分析  47-53
  3．5 本章小结  53-54
第四章 内圆锯片张紧力作用下的特性分析  54-73
  4．1 内圆锯片张紧力作用下的静态特性分析  54-68
    4．1．1 内圆锯片有限元模型的构建  54-56
    4．1．2 内圆锯片均匀张紧力作用下的静态特性  56-58
    4．1．3 内圆锯片非均匀张紧力作用下的静态特性  58-65
    4．1．4 非均匀张紧力与锯切力作用下内圆锯片应力状态分析  65-68
  4．2 内圆锯片张紧力作用下的模态分析  68-71
    4．2．1 ANSYS模态分析  68-69
    4．2．2 内圆锯片张紧力作用下的自然频率  69-70
    4．2．3 内圆锯片张紧力作用下的振型分析  70-71
  4．3 本章小结  71-73
第五章 内圆锯片磨损分析  73-78
  5．1 内圆锯片刀刃磨损表面特征  73-74
  5．2 内圆锯片的磨损机理分析  74-76
  5．3 张紧对内圆锯片磨损的影响  76
  5．4 本章小结  76-78
结论与展望  78-80
参考文献  80-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83-84
独创性声明  84-85
致谢  85

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 刀具、磨料、磨具、夹具、模具和手工具 > 刀具 > 锯及锉刀
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