本文關(guān)鍵詞：金剛石線鋸橫向超聲振動切割SiC單晶表面粗糙度預(yù)測

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【摘要】：把橫向超聲振動應(yīng)用到金剛石線鋸切割硬脆材料加工中,基于沖量原理分析了線鋸橫截面上不同位置處金剛石磨粒對工件的法向鋸切力。應(yīng)用壓痕斷裂力學(xué)理論,定量分析了在法向和切向載荷共同作用下磨粒下方中位/橫向裂紋擴(kuò)展的長度和深度。研究了振動磨粒在工件上間歇加載和卸載使橫向裂紋優(yōu)先擴(kuò)展并抑制中位裂紋擴(kuò)展的屏蔽效應(yīng)。建立了橫向振動線鋸切割硬脆材料時線鋸橫截面不同位置處磨粒的材料去除模式模型,得到了橫向振動線鋸切割硬脆材料晶片表面粗糙度的預(yù)測公式。以Si C單晶為切割對象,進(jìn)行普通線鋸和橫向超聲振動線鋸切割對比試驗(yàn),測定線鋸的鋸切力和晶片表面粗糙度,并對表面形貌進(jìn)行觀察。結(jié)果表明,橫向超聲振動線鋸切割Si C是以脆性去除為主塑性去除為輔的混合材料去除模式;同等試驗(yàn)條件下,超聲振動線鋸切割能使晶片表面粗糙度降低25.7%。表面粗糙度測試結(jié)果與理論預(yù)測具有較好的一致性。
【作者單位】： 西安理工大學(xué)機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院;河南科技大學(xué)河南省機(jī)械設(shè)計及傳動系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 金剛石線鋸 超聲橫向激振 振動切割 Si C單晶 中位/橫向裂紋 表面粗糙度預(yù)測
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51175420)
【分類號】：TQ163.4
【正文快照】： 0前言*隨著Si、Ge、Si C等硬脆材料在航空航天、半導(dǎo)體、精密光學(xué)和IT等高新技術(shù)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用,硬脆材料的超精密加工已引起人們更廣泛的關(guān)注[1-3]。金剛石線鋸以其低的切口損耗、高的產(chǎn)出率、小的翹曲度和對不同硬脆材料切割的廣泛適應(yīng)性而成為晶體切割最常用和最有效的加

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本文編號：823615