c_5_1硬脆材料硬抛光与软抛光机制分析及最佳制程参数设计.pdf

國立高雄第一科技大學 機械與自動化工程系 碩士論文 硬脆材料硬拋光與軟拋光機制分析及最佳 製程參數設計：以 99%氧化鋁為例 Mechanism Analysis and Process Optimization on Hard Polishing and Soft Polishing of Hard and Brittle Materials ： An Example of 99% Al2O3 研 究 生：劉嘉顯 指導教授：蘇啟宗 博士 中華民國 九十二 年 一 月 硬脆材料硬拋光與軟拋光機制分析及最佳製程參數 設計：以 99%氧化鋁為例 Mechanism Analysis and Process Optimization on Hard Polishing and Soft Polishing of Hard and Brittle Materials ： An Example of 99% Al2O3 研究生：劉嘉顯 Chia-Hsien Liu 指導教授：蘇啟宗 Jerry Chih-Tsong Su 國立高雄第一科技大學 機械與自動化工程系 碩士論文 A Thesis Submitted to Department of Mechanical and Automation Engineering National Kaohsiung First University of Science and Technology In Partial Fulfillment of the Requirements For the Degree of Master In Mechanical and Automation Engineering January 2003 Yenchao, Kaohsiung, Taiwan, Republic of China 中華民國九十二年一月 硬脆材料硬拋光與軟拋光機制分析及最佳製程參數設計 摘要 機制的差異與表面粗度改善值及材料移除量之變化，研究中採實驗設計中央合成 設計法(CCD)，以99%氧化鋁薄板為加工件，選取施加壓力、磨盤轉速、磨料溶 液濃度、加工時間及酸鹼值等參數，分別建構拋光實驗量取反應值。 研究重點分為硬拋光、軟拋光最佳製程參數設計及拋光機制差異分析，在最 佳製程參數部份，經統計分析可得硬拋光及軟拋光兩者個別之重要製程參數、材 料移除量與表面粗度改善值經驗公式與硬、軟拋光最佳製程參數值，連續拋光製 程中，經由實驗得到之硬拋光與軟拋光表面粗度改善值預測模式，模擬加工時 間，得知硬、軟拋光在適當的加工時間組合下，可在最短的加工時間下得到最佳 的表面粗度值。兩者比較發現硬拋光適合在較大的壓力值及較低的轉速時進行加 工，軟拋光加工則適合於較低的壓力值及較高的轉速，磨料溶液濃度對硬拋光粗 度改善值不顯著，酸鹼值則是對軟拋光粗度改善值不顯著；而在拋光機制差異分 析部份，經由實驗結果及盤面材質的差異、磨料保持方式及磨粒大小的界限、拋 光加工粗度值界限及拋光參數值的變化所造成的影響多方面探討，發現兩者適用 的加工範圍、接觸形式及適用磨粒大小皆不同，因而具備不同的加工特性，最後 對經驗模式及最佳化拋光參數值進行驗證。