内循环式非牛顿流体抛光单晶硅的仿真与试验研究

• 作 者: 刘笑 姚鹏 薛栋林 邓伟杰
• 机 构: 山东大学机械工程学院,高效洁净机械制造教育部重点实验室,中科院长春光学精密机械与物理研究所,中科院光学系统先进制造技术重点实验室
• 出 处: 工具技术
• 发表日期: 2019年6期
• 关键词: 非牛顿流体 计算流体动力学 材料去除率 粗糙度 non-newton fluid computational fluid dynamics material r
• 基金项目: 中科院光学系统先进制造技术重点实验室基金(Y6SY1FJ160),国家自然科学基金(51875321),山东省自然科学基金(ZR2018MEE019,ZR2018ZB0521).

为了提高磨料流抛光的效率与应用范围,提出内循环式非牛顿流体抛光方法对传统磨料流加工方式和使用的磨料进行改进。利用计算流体动力学软件对抛光区域的仿真,研究了流道中抛光流体的速度与压力的分布规律和流道槽深与入口速度对于壁面剪切应力的影响。通过单因素试验,研究了磨粒的粒径、质量分数和流道槽深对工件材料去除率和表面粗糙度的影响,并将入口处压力的试验结果与仿真结果对比。结果表明:抛光盘入口处压力仿真结果与试验结果相对误差不超过6%,验证了仿真的可靠性;材料去除率最高可达0.193μm/min,表面粗糙度由280nm