精密与超精密加工技术与装备

针对集成电路制造中300mm硅片超精密磨削和背面减薄加工的需求，开展了硅片磨削面型预测与调整、磨削力在线测控、微量进给等关键技术；完成了自动化磨削工艺系统的集成设计、磨床关键零部件的运动学和动力学仿真分析，研制出超精密磨床及专用控制系统，成果在有研半导体公司（国内唯一300mm硅片示范生产线）得到应用。本人在该方向作为负责人主持国家自然科学基金青年项目“面向IC新封装技术的超薄晶圆磨削机理及技术基础（批准号51305058）”、博士后科学基金二等资助“超薄硅晶圆磨削减薄机理研究（课题编号：22013M541224）。作为技术骨干参与国家自然科学基金“纳米制造的基础研究”重大研究计划集成项目“亚纳米精度表面制造基础研究（批准号91323302）”、“极大规模集成电路制造技术及成套工艺”科技重大专项（02专项）子课题“干式抛光磨轮及其抛光方法研究（课题编号2014ZX02504001）”。

针对光电系统中大尺寸蓝宝石基片和窗口超精密磨削、抛光加工需求，开展了面形仿真与控制、大压力加载及控制、冷却水恒温控制、多运动轴系设计等关键技术；完成了双面磨削抛光工艺系统的集成设计、关键零部件的结构仿真分析，研制出高精度双面磨削抛光机床及专用控制系统，成果在在蓝思科技公司（苹果公司的蓝宝石手机屏最大供货商）得到应用。本人在该方向作为技术骨干参与武器装备预研先进制造技术项目“蓝宝石*****加工技术(No.51****10)”。

面向高功率盘片激光器对超薄激光晶片的需求，针对YAG和GGG激光晶片材料难加工，结构超薄易变形的特点，以及加工几何精度和表面质量要求高的难题，通过理论分析、建模仿真和试验研究相结合的方法，研究超薄激光晶片的超精密加工新工艺、加工机理、工艺规律、关键技术和工艺控制策略。本人在该方向作为负责人主持国家自然科学基金面上项目“超薄激光晶片的超精密加工工艺及几何精度和表面质量协调控制方法（批准号51775084）”。作为技术骨干参与国家重点研发计划课题“高性能激光晶体超精密抛光技术与装备（课题编号2016YFB1102205）”。

针对弱刚性构件复合能场加工的工艺特点以及弱刚性构件高精度高表面完整性的加工要求，研究力、热、电、化学等多因素复合作用下加工表面完整性和加工精度的演变规律，探索弱化力、热等因素负面影响的工艺控制原理，建立不同加工条件下加工表面完整性和加工精度的预测和优化模型，研究利用复合能场作用的高加工精度高表面完整性的加工工艺及加工过程控制方法。作为技术骨干参与国防基础科研科学挑战专题“多场作用下弱刚性构件的高精度高表面完整性加工新原理与新工艺（课题编号JCKY2016212A506-0103）”、国防基础科研科学挑战专题“弱刚性构件控形控性极端制造基础工艺集成与验证（课题编号JCKY2016212A506-0107）”。

针对航空企业飞机起落架套筒、导弹壳体和核主泵机械密封环等关键零件深孔、薄壁焊缝和复杂曲面的加工的难题，突破孔径在机测量、深孔磨状态监控、复杂曲面轮廓测量和抛光压力测量与控制等关键技术，研制了专用加工和测量装备。数控深孔磨床已在昌飞公司获得应用，焊缝修磨设备已在空空导弹研究院获得应用，密封环表面抛光机床和密封环摩擦力测量仪已在大连华阳密封公司获得应用。