臺灣博碩士論文加值系統

平面研磨機是傳統研磨機構的基礎，本研究將改變傳統磨床之設計，提升研磨機之研磨精度和效率，進而研究改變精密研磨(拋光)參數對研磨精度之影響。許多國家在研磨機床的發展都往高速度、高精度、高效能、精密加工及環保的方向進行；以現今的發展趨勢來看，平面磨床的技術發展趨勢，更趨於複合化、智慧化，適合實現精密加工。
平面磨床的發展不再局限於平面的磨削，要求到表面的精密研磨細密度，精密研磨的精度要求也越來越高，隨著科技的發展，高精密度磨床應用範圍也越來越廣，傳統的平面研磨中已有高精密研磨，但無法達到較高的表面細密度（表面粗糙度）；另外，平面研磨加工時所產生出研磨後的磨削痕跡也無法消除。
本研究將設計出可以改磨削痕跡問題的精密研磨與拋光效果之精密研磨機床，提升表面粗糙度、平面度。本設計使用自由度為1的四連桿機構(RRPP)，以1個一般馬達來產生等速率單正圓平移之研磨軌跡，不需要使用伺服馬達與PLC控制，本設計將可改善表面粗糙度，平面度，並消除研磨後的研磨痕跡。

Surface grinder is the basis of traditional grinding mechanism. This study will change the design of traditional grinder to improve the grinding accuracy and efficiency, and then study the impact parameters of lapping and polishing accuracy. In many countries, the development of grinding machines is in the direction of high speed, high precision, high efficiency, precision machining, and environmental protection. Nowadays, the technical development trend of surface grinders tends to be more complex and intelligent, and is suitable for precision machining.
The demands of lapping and polishing are constantly increasing, and the requirements of machining accuracy are becoming higher and higher. Various grinding equipment manufacturers actively promote the development of digital control systems, and develop their own numerical control grinding machines to satisfy the requirements of machining accuracy of surface grinders. With the development of science and technology, the precision requirements of surface grinders are getting higher and higher, and the application range is getting wider and wider. The traditional grinders can obtain the high-precision grinding effects, however it cannot achieve a relatively precise surface roughness and flatness. In addition, it is impossible to eliminate the grinding marks generated during the surface grinding process.
This study will design a precision polishing device that can improve the flatness and surface roughness, and eliminate the grinding marks. This study uses a four-link mechanism (RRPP) to generate a single circular polishing traces with constant velocity. This mechanism is a mechanism with one degree of freedom and driven by 1 general motor and does not require the use of servo motors and PLC control. This design will improve the surface roughness, flatness, and eliminate grinding marks after grinding.

摘要 …………………………………………………………………i
Abstract…………………………………………………………………ii
誌謝 …………………………………………………………………iii
目錄 …………………………………………………………………iv
表目錄 …………………………………………………………………vi
圖目錄 …………………………………………………………………vii
符號說明 …………………………………………………………………ix
第一章 緒論……………………………………………………………1
1.1 研究背景…………………………………………………………1
1.2 平面拋光機的用途………………………………………2
1.3 研究目的…………………………………………………………3
1.4 論文工程重點…………………………………………………4
第二章 研磨機台介紹與專利分析……………………5
2.1 平面研磨機的介紹………………………………………5
2.1.1 平面磨床主要結構特點…………………………5
2.1.2 平面磨床加工……………………………………………5
2.1.3 液壓傳動換向方法推動油壓缸………………5
2.1.4 研磨機台種類………………………………………………6
2.1.5 平面磨床鏡面研磨……………………………………7
2.1.6 砂輪五因子…………………………………………………8
2.1.7 研磨及拋光表面粗糙度…………………………9
2.2 拋光機介紹……………………………………………………10
2.2.1 工作原理……………………………………………………10
2.2.2 使用拋光機工作範圍……………………………10
2.2.3 常用拋光機的種類…………………………………10
2.2.4 拋光材料的運用………………………………………13
2.3 專利分析………………………………………………………13
2.3.1 連桿式研磨機………………………………………13
2.3.2 行星齒輪係研磨機……………………………19
2.3.3 晶圓研磨機…………………………………………21
2.4 專利分析與歸納……………………………………23
第三章 拋光機軌跡與研磨方式介紹…………24
3.1 研磨拋光軌跡研究…………………………………24
3.1.1 甜甜圈軌跡……………………………………………24
3.1.2 8字形軌跡……………………………………………24
3.1.3 雙正圓軌跡…………………………………………25
3.1.4 單正圓軌跡…………………………………………26
3.2 研磨種類……………………………………………………26
第四章 具單正圓軌跡之雛型機構的工程設計……30
4.1 單正圓軌跡的連桿機構設計方法……………30
4.2 設計方案評估…………………………………………31
4.3 運動設計(尺寸合成) …………………………32
4.4 具等速率單正圓軌跡之機構的工程設計……33
4.5 3D工程圖繪製設計與雛型機研製………34
第五章 結論與建議……………………………………………37
參考文獻 ………………………………………………………………38
Extended Abstract………………………………………………………………………… 40
1.Introduction ………………………………………… 41
2.Grinding Devices and Technology…………………… 41
3.Engineering Design of Mechanism with Single Circular Polishing Traces……………… 42
4. Conclusion and Suggestion………………………………… 45

[1] SEYA生堯砥研有限公司網站，“常見的表面粗糙度表示法”，
http://www.seya.com.tw/cht/knowledge.php?serial=139，2019.6。
[2] 台灣砂輪股份有限公司網站，“傳統磨料砂輪”，
http://www.grindingwheel.com.tw/product.php?action=detail&m=2&s=21&id=22，
2019.6。
[3] 百度百科網站，“拋光機”，
https://baike.baidu.com/item/拋光機?sefr=enterbtn，2019.9。
[4] 東莞市寮步佰特研磨材料經營部網站，“幾種常用拋光材料的特點”，
https://www.yanmoo.cn/zh-tw/pddetailthree/news/detail-11076259.html，
2019.9。
[5] 每日頭條網站，“六種常見的模具拋光方法” ，
https://kknews.cc/zh-tw/home/2vrxkog.html，2019.8。
[6] 牟忠乾、牟展妤、劉峻寧、劉彥志、劉舒，“一種機械裝備加工用拋光機床”，
中國專利CN109434629A，2019。
[7] 文東輝、張靜、金明生、王揚渝，“基於Hilbert-Peano分形路徑的研磨加工機
構” 中國專利CN103317436A，2013。
[8] Mike Buzzetti， “Computer-Controlled Method For Polishing” ，U.S.
Patent No.5947797, 1997.
[9] 吉原一夫、吉原信夫、吉原義人、城島忠正、掃部應輝、森下一夫、澤田康
弘， “平板拋光法及其裝置”，中華民國發明專利066169，1994。
[10] 謝龍昌、張信良、劉俊佑、周士鎮，“光纖跳接線的研磨機”，中華民國發明專
利175358，2001。
[11] 鈴木佑多、高橋太郎，“研磨裝置及研磨方法”，中華民國公開號
TW201936317A，2019。
[12] 和田昌樹、赤鹽典彥、依田遼介， “雙側硏磨裝置及硏磨方法” ，中華民國發明
專利I668076，2019。
[13] 曾建智，“行星式研磨機”，中華民國新型專利M545663，2017。
[14] 郭宗恕，“玻璃雙面研磨機”，中華民國專利號碼209956，2003。
[15] 益永孝幸、大淵忍，“保持件及晶圓研磨裝置”，中華民國發明專利252552
，2006。
[16] 林青彥、董人傑、葉聿華、董彥廷，“化學機械研磨機台之晶圓載具以及化學
機械研磨機台的操作方法”，中華民國發明專利220406，2004。
[17] 張棠貴、魏國修、陳科維、羅唯仁、王英郎，“晶圓硏磨機台及晶圓硏磨方
法”，中華民國發明專利I523096，2016。
[18] 邊培瑩，“行星式雙平面多工件研磨盤設計” 西安文理學院，陝西西安，
71006，機械製造與自動化，2014.6。