本文關鍵詞：金剛石線鋸橫向超聲振動切割SiC單晶表面粗糙度預測

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【摘要】：把橫向超聲振動應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。應用壓痕斷裂力學理論,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)先擴展并抑制中位裂紋擴展的屏蔽效應。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測公式。以Si C單晶為切割對象,進行普通線鋸和橫向超聲振動線鋸切割對比試驗,測定線鋸的鋸切力和晶片表面粗糙度,并對表面形貌進行觀察。結果表明,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%。表面粗糙度測試結果與理論預測具有較好的一致性。
【作者單位】： 西安理工大學機械與精密儀器工程學院;河南科技大學河南省機械設計及傳動系統(tǒng)重點實驗室;
【關鍵詞】： 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 表面粗糙度預測
【基金】：國家自然科學基金資助項目(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、半導體、精密光學和IT等高新技術領域的大規(guī)模應用,硬脆材料的超精密加工已引起人們更廣泛的關注[1-3]。金剛石線鋸以其低的切口損耗、高的產出率、小的翹曲度和對不同硬脆材料切割的廣泛適應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