[發(fā)明專利]柔性電極零件表面電火花磨削拋光方法及其系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010132543.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101817159A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐安陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐安陽(yáng)
• 主分類號(hào): B24B29/00
• 分類號(hào): B24B29/00;B23H9/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于零件的表面磨削拋光技術(shù)，特別是一種柔性電極零件表面電火花磨削拋光方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

零件表面的磨削拋光，一般是先用砂輪進(jìn)行磨削，使表面達(dá)到一定的光潔度之后，之后進(jìn)行拋光處理。磨削過(guò)程中，零件表面受力比較大，而且不均勻，容易造成表面應(yīng)力殘留，同時(shí)，對(duì)高硬度零件表面的磨削比較困難，尤其困難的是對(duì)硬脆材料的磨削拋光。而且相互作用力的存在，使得零件表面平整度有一定的影響。

半導(dǎo)體零件的磨削拋光首先要進(jìn)行的也是機(jī)械磨削，之后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，雖然這種技術(shù)比較成熟，但是在磨削的過(guò)程中，砂輪對(duì)半導(dǎo)體零件表面有一定的壓力，在半導(dǎo)體零件表面殘留一定的應(yīng)力，而且影響表面平整度。利用拋光布在拋光液中進(jìn)行拋光處理，變量的微小變化，都會(huì)影響去除速率，材料去除非均勻性等，不利于磨削拋光表面的質(zhì)量。

傳統(tǒng)的電火花磨削，實(shí)質(zhì)上是應(yīng)用機(jī)械磨削的成形運(yùn)動(dòng)進(jìn)行電火花加工。它的工具電極與工件電極之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中之一或二者作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種方法有效克服了機(jī)械磨削對(duì)硬脆材料加工的難題，但是也存在，加工效率低，容易產(chǎn)生拉弧燒傷、表面質(zhì)量差等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)?dǎo)體半導(dǎo)體等零件表面磨削拋光的柔性電極零件表面電火花磨削拋光方法及其系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種柔性電極零件表面電火花磨削拋光方法，調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)電柔性電極旋轉(zhuǎn)，在柔性電極與作為另一極的零件表面通入脈沖電源/直流電，絕緣工作臺(tái)在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下，柔性電極向零件表面靠近，達(dá)到放電間隙時(shí)，產(chǎn)生火花放電，向放電區(qū)域噴入拋光介質(zhì)或者把放電區(qū)域侵入拋光介質(zhì)，利用火花放電能量，蝕除零件表面凸出部分的表面材料，同時(shí)旋轉(zhuǎn)的柔性電極對(duì)零件表面有機(jī)械磨削作用，旋轉(zhuǎn)的柔性電極帶動(dòng)拋光介質(zhì)對(duì)零件表面有拋光作用。

一種實(shí)現(xiàn)上述的柔性電極零件表面電火花磨削拋光方法的系統(tǒng)，包括進(jìn)電裝置、調(diào)速電機(jī)、電機(jī)座、導(dǎo)電柔性電極、脈沖電源/直流電源、絕緣工作臺(tái)，將零件置于絕緣工作臺(tái)上，脈沖電源/直流電源通過(guò)進(jìn)電裝置分別連接零件和導(dǎo)電柔性電極，調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)電柔性電極旋轉(zhuǎn)，調(diào)速電機(jī)固定電機(jī)座上；調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)電柔性電極旋轉(zhuǎn)，在柔性電極與作為另一極的零件表面通入脈沖電源/直流電，絕緣工作臺(tái)在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下，柔性電極向零件表面靠近，達(dá)到放電間隙時(shí)，產(chǎn)生火花放電，向放電區(qū)域噴入拋光介質(zhì)或者把放電區(qū)域侵入拋光介質(zhì)，利用火花放電能量，蝕除零件表面凸出部分的表面材料，同時(shí)旋轉(zhuǎn)的柔性電極對(duì)零件表面有機(jī)械磨削作用，旋轉(zhuǎn)的柔性電極帶動(dòng)拋光介質(zhì)對(duì)零件表面有拋光作用。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：利用柔性電極對(duì)零件表面進(jìn)行磨削拋光，復(fù)合機(jī)械磨削、拋光介質(zhì)的拋光作用、化學(xué)電解拋光作用等多種磨削拋光方法。可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。電火花對(duì)表面的蝕除作用，可以精確修整和保持零件的尺寸精度。對(duì)表面粗糙度為4.2μm的鈦合金表面在液體中進(jìn)行柔性電極表面磨削拋光，可以獲得粗糙度值為0.4μm的表面粗糙度，而且表面均勻完整。利用柔性電極絲直徑為0.05mm的柔性電極，在含有微米級(jí)顆粒的拋光介質(zhì)中對(duì)鈦合金零件表面做進(jìn)一步處理，可以得到0.02μm的表面粗糙度值。利用柔性電極對(duì)表面粗糙度為3.8μm的線切割硅片進(jìn)行磨削拋光處理，在復(fù)合工作液中，經(jīng)過(guò)磨削拋光，可以獲得表面粗糙度值為0.25μm的表面，在含有微米級(jí)顆粒的拋光介質(zhì)中，獲得粗糙度值為0.008μm的表面。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明柔性電極零件表面電火花磨削拋光系統(tǒng)的正面示意圖。

圖2是本發(fā)明柔性電極零件表面電火花磨削拋光系統(tǒng)的側(cè)面示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，本發(fā)明柔性電極零件表面電火花磨削拋光方法，調(diào)速電機(jī)2帶動(dòng)導(dǎo)電柔性電極4旋轉(zhuǎn)，在柔性電極4與作為另一極的零件6表面通入脈沖電源/直流電5，絕緣工作臺(tái)8在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下，柔性電極4向零件6表面靠近，達(dá)到放電間隙時(shí)，產(chǎn)生火花放電，向放電區(qū)域噴入拋光介質(zhì)或者把放電區(qū)域侵入拋光介質(zhì)，利用火花放電能量，蝕除零件6表面凸出部分的表面材料，同時(shí)旋轉(zhuǎn)的柔性電極4對(duì)零件6表面有機(jī)械磨削作用，旋轉(zhuǎn)的柔性電極4帶動(dòng)拋光介質(zhì)對(duì)零件6表面有拋光作用。