国家自然科学基金(51175420) 作品数:25 被引量:87 H指数:6 相关作者: 李淑娟 李言 汤奥斐 李伦 崔丹 更多>> 相关机构: 西安理工大学 河南科技大学 宝鸡文理学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省教育厅规划基金 陕西省科技攻关计划 更多>> 相关领域: 机械工程 金属学及工艺 自动化与计算机技术 理学 更多>>
基于RSM的SiC单晶片表面粗糙度预测及参数优化 被引量:2 2013年 通过响应面分析法(RSM)对超声振动辅助金刚石线锯切割SiC单晶体的工艺参数进行分析和优化。采用中心组合设计实验,考察线锯速度、工件进给速度、工件转速和超声波振幅这4个因素对SiC单晶片表面粗糙度值的影响,建立了SiC单晶片表面粗糙度的响应模型,进行响应面分析,采用满意度函数(DFM)确定了切割SiC单晶体的最佳工艺参数,验证试验表明该模型能实现相应的硬脆材料切割过程的表面粗糙度预测。 万波 李淑娟关键词:表面粗糙度预测 参数优化 SiC单晶片切割力的广义预测控制 2016年 Si C单晶因优良的物理和力学性能而大量用于大功率器件和IC行业,但由于材料的高硬度和高脆性,使其加工过程变得困难。基于进给量与切割力的差分方程,设计广义预测控制器控制切割力。结果表明:所设计控制器能够很好地跟踪不同信号,具有良好的鲁棒性;相比与普通的切割过程,能够提高加工效率,并获得较好的加工表面。 梁列 李淑娟 王嘉宾 麻磊关键词:广义预测控制 SiC单晶片切割力建模与控制 SiC单晶具有优良的物理机械性能,因而大量用于大功率器件和IC行业。但由于材料的高硬度和高脆性,使其加工过程变得很困难。金刚石线锯切割技术以其切缝窄,环境友好及切片质量较高等优点被广泛用于硬脆材料的切割过程中。SiC单晶... 杜思明关键词:系统辨识 自适应控制 预测控制 文献传递 微切削系统中微调平台的调平机理及实验 被引量:1 2016年 针对硬脆材料切削系统中对加工精度的极高要求,设计了一套基于压电陶瓷为驱动、以柔性铰链为传动和支撑的高精度微调平台。分析了该机构的调平原理,采用三点调平法对所设计的平台进行分析和处理,并进行了运动轨迹讨论。采用ABAQUS软件对平台进行有限元仿真,并进行调平试验验证,将仿真、试验与理论分析结果进行对比,证明了调平原理和方法的可行性。 麻高领 李淑娟 丁子成关键词:压电陶瓷驱动器 柔性铰链 三点法 有限元仿真 大直径超薄SiC单晶片高速-超声切割机理及参数控制 2016年 大直径超薄SiC单晶片是半导体装置中耐高压和高温器件的理想材料,但其高的材料硬度使加工过程成为整个装置制造过程的难点,切割作为首道加工工序是整个制造过程的瓶颈。本项目提出高速-超声切割是在线锯和SiC单晶片相对高速运动的同时,为线锯附加一超声振动,使其在高速和高频振荡下对工件摩擦、冲击和挤压,实现SiC单晶片切割过程的高速微量去除。关键词:超声振动 单晶片 SIC 大直径 超薄 半导体装置 超声横向激励下轴向运动金刚石线锯振动切割分析 被引量:11 2014年 金刚石线锯由于切缝窄、柔性好而广泛应用于Si、SiC等超硬脆材料的切割过程中,而超声振动在硬脆材料加工方面具有独特的优势。将超声振动应用于线锯切割过程中,在分析轴向运动弦线振动模型的基础上,利用变量分离求解出线锯在两种不同位置超声激励下横向受迫振动位移场的函数表达式以及线锯系统自然频率的函数表达式;研究讨论了线锯系统的参数对固有频率的影响;分析了线锯临界速度以及线锯往复切割时线锯中点振幅与超声激振线锯系统参数的关系;提出了工件进给速度是影响超声振动线锯切割模式的决定因素。用多普勒激光测振仪对线锯的固有频率、线锯超声激励频率和在振动切割SiC中线锯不同点处的频率进行测定,并对线锯施加超声和不施加超声切割SiC进行了对比实验。结果表明超声振动切割能减小23%~38%的切割力,能明显改善切割表面的质量。测定和实验结果与模型分析有较好的一致性。 李伦 李淑娟 汤奥斐 李言关键词:机械制造工艺与设备 金刚石线锯 基于声发射的单晶SiC材料去除机理研究 被引量:5 2014年 根据声发射理论,采用金刚石刀具在自动划痕仪上进行SiC单晶塑脆转换的临界条件实验,建立了SiC划痕实验过程中的声发射(AE)信号模型,利用扫描电镜(SEM)观察SiC单晶的表面形貌。结果表明,SiC划痕过程中也存在着明显的声发射Kaiser效应点,表面的划痕和切屑也表明该单晶材料同其它典型硬脆材料如玻璃和硅类似,材料去除存在着塑性到脆性的转换过程,同时分析了划痕过程中的微细粉末状碎屑的产生机理和刀具角度与塑脆转换的关系。 李淑娟 崔丹 王小雪 王乐 王肖烨基于三阶段解码机制的作业车间JIT调度算法研究 2015年 零部件加工过程的精细化管控是保证大型复杂装备制造企业高效、均衡和低成本运营的重要手段。针对现有JIT调度方法普遍采用两阶段求解策略导致调度算法计算效率较低的问题,本文提出一种单阶段的改进型遗传算法解决思路:针对每一迭代优化过程中的染色体,设计了一种包含半主动解码、拖期工件贪婪插入、提前工件贪婪插入的三阶段渐进式解码机制,以引导待调度工序集尽可能在各自的交货时间点准时完工。这种三阶段解码方法具有与非正规调度指标吻合、解码机制简单和解码速度快等独特优势,最后采用72个JIT调度标准算例验证了该方法在优化性能、计算效率等方面的有效性。 王荪馨 李言 淮文博关键词:遗传算法 SiC单晶片线锯切割技术研究进展 被引量:6 2015年 单晶碳化硅(Si C)以其独特稳定的物理学特性和半导体特性在集成电路和空间光学等领域得到广泛应用。在Si C单晶片的制造过程中,切割是加工Si C单晶片首要关键的工序,其切割成本占整个晶片加工成本的50%以上。参阅了国内外相关文献资料,研究分析了目前Si C在切割技术尤其是线锯切割Si C技术及线锯切割设备方面的研究现状,对线锯切割Si C技术和设备中存在的问题进行研究分析,提出了Si C单晶片线锯切割技术未来的研究方向。 李伦 李淑娟 汤奥斐 李言关键词:金刚石线锯 SiC单晶片切割力建模与自适应控制 2015年 Si C单晶因优良的物理和机械性能而大量用于大功率器件和IC行业。但由于材料的高硬度和高脆性,使其加工过程变得很困难。为此,分析了Si C单晶片切割过程,建立切割过程模型,通过F检验法进行系统阶次辨识,采用遗忘因子递推最小二乘算法在线估计模型参数,建立进给量与切割力的差分方程,设计基于最小方差自校正的切割力控制器,并进行实验验证。结果表明:控制器能够很好的跟踪不同信号,具有良好的鲁棒性,提高了Si C单晶片的加工效率和表面质量。 李淑娟 杜思明 王鑫 张恒关键词:SI 系统辨识 自适应控制