[發明專利]一種基于離散系數評價磨粒軌跡均勻性的方法

在審

• 申請號: 201611262372.7
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106815417A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 陳珍珍;文東輝;章少杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及平面研磨加工技術領域，更具體的說，尤其涉及一種基于離散系數評價磨粒軌跡均勻性的方法。

背景技術

研磨加工可分為平面和非平面(包括球面、非球面、自由曲面等)兩類。其中，平面研磨加工是獲取光學元件、藍寶石襯底、單晶硅襯底等高精度表面的重要手段之一，在電子、通信、計算機、激光、航空航天等技術領域有著廣泛的應用。平面研磨加工須確保平面度、表面粗糙度、表層及亞表層位錯形態和殘余應力等，高精度平面研磨加工是超光滑拋光加工的必備基礎。研磨加工軌跡均勻性評價是平面研磨加工精度表征很重要的一點，而以往的研究主要還是針對如何提高研磨加工的均勻性，而有關評價研磨加工軌跡均勻性的方法卻少提及。

目前，定量地評價磨粒運動軌跡均勻性的基本思路是將工件表面均勻劃分(笛卡爾網格劃分)，選定合理的采樣時間間隔，離散化軌跡線，統計各個區域采樣點的個數，并以其標準差作為評價軌跡均勻性的標準。由統計學可知，用標準差來評價數據之間的離散程度的前提條件是這兩組數據來自同一個數據庫，因為這兩組或兩組數據的均值相同。當兩組來自不同數據庫的數據進行比較時仍然用標準差來評價時未免有些不合理，因為這兩組數據的均值不同。所以為了更合理地評價磨粒軌跡均勻性，采用離散系數來評價磨粒軌跡均勻性。

發明內容

本發明的目的在于解決現有研磨加工過程中軌跡均勻性表征的問題，提出了一種基于離散系數評價磨粒軌跡均勻性的方法，可以更加全面的評價研磨加工過程中磨粒軌跡的均勻性，為研磨加工過程中磨粒軌跡的均勻性以及研磨盤均勻磨損的運動學設計提供合理的理論依據。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種基于離散系數評價磨粒軌跡均勻性的方法，包括如下步驟：

(1)將研磨盤劃分出n個均等的網格劃分區域，并建立以研磨盤回轉中心O₁為原點的絕對坐標系σ₁＝[O₁,x₁,y₁]和以工件盤回轉中心O₂為原點的相對坐標系σ₂＝[O₂,x₂,y₂]，研磨盤沿絕對坐標系σ₁的原點O₁旋轉，相對坐標系σ₂以角速度ω_w隨工件旋轉；

(2)取研磨盤上任意一顆磨粒P，在研磨盤沿絕對坐標系σ₁旋轉和工件沿相對坐標系σ₂旋轉的同時，取指定時間段t，統計出每個網格劃分區域內的軌跡點個數，并設第k個網格劃分區域內軌跡點個數為Q_k(k＝1,2,...,n)；

(3)計算所有的網格劃分區域內軌跡點個數的均值其計算公式為：

(4)計算第k個網格劃分區域內軌跡均勻性的標準差，其計算公式為：

(5)計算第k個網格劃分區域內軌跡均勻性的離散系數表征函數，其計算公式為：

(6)根據每個網格劃分區域內軌跡均勻性的離散系數CV來判斷磨粒軌跡的均勻性，CV越大，磨粒軌跡均勻性越差；CV越小，磨粒軌跡均勻性越好。

本發明的有益效果在于：本發明通過磨粒軌跡的離散系數來評判磨粒軌跡的均勻性，通過引入離散系數表征函數，可以更加全面的評價研磨加工過程中磨粒軌跡的均勻性，為研磨加工過程中磨粒軌跡的均勻性分析以及研磨盤均勻磨損的運動學設計提供了合理的理論依據；且通過磨粒軌跡的離散系數來判斷磨粒軌跡的均勻性時，即使是不同的研磨盤，也可以放在一起進行比較，磨粒軌跡均勻性的評價適用范圍更廣，評價更合理。

附圖說明

圖1是本發明的實施例中單顆磨粒運動學模型圖。

圖2是本發明的實施例中不同轉速比下磨粒運動軌跡的均值圖。

圖3是本發明的實施例中不同轉速比下磨粒運動軌跡的標準差值圖。

圖4是本發明的實施例中不同轉速比下磨粒軌跡離散系數圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：