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随着现代科学技术的发展,许多具有各种优良性能的非金属材料被广泛地应用到高精密高技术领域,蓝宝石材料就是其中之一。本文针对当前蓝宝石晶片的机械加工问题,在超精密研磨加工的理论基础上,结合FUZZY理论和TRIZ原理,探讨了蓝宝石研磨工艺中的参数优化问题。通过研究以及实验验证,证明了上述优化方法的可行性,理论上得到了蓝宝石研磨加工的优化参数组。本文的主要工作和研究成果如下:1.研究了超精密研磨加工理论、模糊数学基本理论和TRIZ发明创新原理,了解了蓝宝石晶片的研磨工艺过程,确定了蓝宝石晶片研磨加工工艺参数优化设计的总体思路。2.确定蓝宝石晶片研磨工艺的主要参数如研磨盘转速、研磨加载压力、研磨颗粒粒径、研磨液流量、研磨液浓度、研磨盘作为优化参数对象,确定研磨加工表面质量参数如去除率、平面度和表面粗糙度作为主要指标,研究了工艺参数的变化对表面质量指标的影响。通过单因素实验法总结了各工艺参数对表面质量要求的影响度,为模糊数学的优化分析作基础,同时通过实验也筛选了较优的工艺参数组,为优化结果的实验验证作比较。3.研磨工艺参数的模糊优化采用三角形模糊隶属函数建立模型,通过制定模糊规则和解模糊化得到了各工艺参数对应于表面质量要求的优先度,从而得出优化的研磨工艺参数组;研磨工艺参数间的矛盾冲突根据TRIZ原理来解决,结合研磨工艺建立了矛盾冲突矩阵表,并确定了优化的研磨工艺参数组。4.通过实验验证了上述优化方法的可行性,最后得到了如下结论:对于材料的粗研磨阶段,工艺参数组-转速35rpm,下压力11MPa,磨料粒径W10,研磨盘采用带十字槽的铸铁盘,研磨液流量240ml/min,研磨液浓度25(?)是优化的研磨加工参数组,表面去除率从28.61nm/min提高到109.2nm/min,表面粗糙度值从136nm减小到25nm,平面度从2.4μm降低到0.31μm;精研磨时可以采用转速35rpm,下压力11MPa,磨料粒径W3.5,研磨盘采用带十字槽的铸铁盘,研磨液流量225ml/min,研磨液浓度25(?)的工艺参数组,表面去除率从30.47nm/min提高到73.8nm/min,表面粗糙度值从159nm减小到9nm,平面度从3.75μm降低到0.25μm,满足去除率要求时可以快速提高蓝宝石的表面质量。