硬脆材料具有高強(qiáng)度、高硬度、隔熱性好和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也耐高溫和腐蝕,因此它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,對(duì)脆性材料的晶片表面質(zhì)量要求也越來(lái)越高。但由于脆性高、塑性和斷裂韌性低等原因,導(dǎo)致脆性材料的加工非常困難。金剛石線鋸切割是一種新興的、能有效切割硬脆材料的加工方法,其具有較低的成本、鋸口損耗與環(huán)境污染,同時(shí)可以獲得更窄的切縫,因此已經(jīng)成為發(fā)展最快、被使用最多的一種硬脆材料切割方法。在金剛石線鋸切割加工中,影響脆性材料晶片表面質(zhì)量的因素很多,如線鋸速度、工件的進(jìn)給即線鋸的張力等。本文以固結(jié)金剛石磨粒線鋸的往復(fù)式切割過(guò)程為背景,分析晶片表面形貌的生成,進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。分析了金剛石線鋸的往復(fù)式切割過(guò)程,為了簡(jiǎn)化仿真過(guò)程,將單顆磨粒簡(jiǎn)化成圓錐體,將在線鋸上分布無(wú)規(guī)律的磨粒簡(jiǎn)化為磨粒磁盤(pán);分析了晶片表面形貌產(chǎn)生的機(jī)理,并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)線鋸換向而導(dǎo)致的晶片表面波紋進(jìn)行了仿真。根據(jù)線鋸換向周期,獲得了晶片表面波紋的變化規(guī)律;用線鋸上最終形成工件表面的微弧來(lái)解釋表面的成因并預(yù)測(cè)其形狀;結(jié)合磨粒磁盤(pán)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),推導(dǎo)出磨粒運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,使用Matlab軟件模擬線鋸上磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,建立切割過(guò)程中磨粒軌跡的數(shù)學(xué)模型。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,獲得了線鋸速度和工件進(jìn)給速度對(duì)工件表面形貌的影響。在線鋸速度不變的情況下,表面的波紋寬度會(huì)隨著工件進(jìn)給速度的增大而增加;而波紋的深度會(huì)隨著線鋸速度的增大而增大,并分析了仿真和實(shí)驗(yàn)之間的誤差。證明了仿真方法能有效的預(yù)測(cè)表面形貌隨加工參數(shù)的變化趨勢(shì)。分析了往復(fù)式線鋸切割硬脆材料時(shí)這些因素對(duì)成品表面質(zhì)量和形貌的影響。再使用響應(yīng)曲面法(RSM)對(duì)多個(gè)加工因素建立模型,通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合模型系數(shù),得到了響應(yīng)函數(shù)的具體表達(dá)式并驗(yàn)證了模型的可靠性。通過(guò)研究與探討加工參數(shù)對(duì)表面質(zhì)量的影響,進(jìn)一步優(yōu)化了工藝參數(shù)。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG717
【部分圖文】：

品中零件之間結(jié)合部位的接觸狀態(tài)、摩擦、密封、疲勞、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性高速、高溫和高壓條件使用下的可靠中，對(duì)平坦度和表面粗糙度的要求很的晶片劃痕、表面損傷決定。所以，的工作量就可以減少，使得總體成本圓片鋸和帶鋸；按照切割形式來(lái)劃分割。外圓鋸片的制作，一般是在圓鋸帶動(dòng)黏附與其上的金剛石磨粒高速旋除建筑時(shí)切割石材。圓片鋸鋸片剛性，并且加工過(guò)程中切割的深度受鋸片金剛石圓盤(pán)鋸切割機(jī)。

鋸片一般用液壓固定在刀架上，所以此種方法剛性.1mm 薄，因此切縫比外圓切割法的切縫更窄。但是，制約，此法只能進(jìn)行直線切割，不能加工曲面或者曲線金剛石鋸片切割法，都會(huì)在加工時(shí)伴隨著極大的噪聲和境污染。因此，金剛石鋸片切割法正在逐漸被更科學(xué)高線鋸切割粒線鋸切割法有磁性研磨、液中研拋、擠壓研拋、彈性拋光、磨粒噴射加工等[19]。游離磨粒線鋸切割的原理圖割線、工件、由礦物油和磨料按一定比例構(gòu)成的磨削液簡(jiǎn)言之即是將工件固定在工作臺(tái)上，而不銹鋼基體的鋸中的磨粒由鋸絲帶動(dòng)進(jìn)入加工區(qū)域，工件受到磨粒的壓滾動(dòng)使產(chǎn)生的碎片脫離工件表面[20]。

圖 1-3 往復(fù)式電鍍金剛石線鋸g.1-3 Reciprocating electroplated diamond wire s則是將鋸絲焊接成環(huán)形，通過(guò)導(dǎo)輪實(shí)現(xiàn)與切割，不會(huì)像往復(fù)式電鍍金剛石線鋸率高、使用壽命長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)更高的切先切出一條引線槽才可以進(jìn)行下一步的割是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種硬脆材料切很好的效果。運(yùn)用該方法可以得到更薄因此目前受到廣泛地研究。工方法叫做超聲復(fù)合加工，它是將超聲不同種切割方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)
【參考文獻(xiàn)】

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3 劉志東;;往復(fù)走絲電火花線切割加工技術(shù)發(fā)展瓶頸及研究思路[J];電加工與模具;2016年S1期

4 李倫;李淑娟;湯奧斐;李言;;SiC單晶片線鋸切割技術(shù)研究進(jìn)展[J];機(jī)械強(qiáng)度;2015年05期

5 李淑娟;劉永;侯曉莉;高新勤;;SiC單晶片加工過(guò)程中切割力的分析與建模[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年23期

6 傅玉燦;田霖;徐九華;楊路;趙家延;;磨削過(guò)程建模與仿真研究現(xiàn)狀[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年07期

7 謝志萍;劉國(guó)孝;劉國(guó)忠;張存信;;超聲振動(dòng)切削加工技術(shù)的研究進(jìn)展[J];兵器材料科學(xué)與工程;2015年02期

8 王磊;王添依;張弛;張海磊;馮玢;;游離磨粒切割法和金剛石線切割法切割SiC的對(duì)比[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2014年10期

9 李倫;李淑娟;湯奧斐;李言;;超聲橫向激勵(lì)下軸向運(yùn)動(dòng)金剛石線鋸振動(dòng)切割分析[J];兵工學(xué)報(bào);2014年10期

10 李子石;程凱;;金剛石鋸片技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和走勢(shì)分析[J];石材;2014年06期

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4 言蘭;基于單顆磨粒切削的淬硬模具鋼磨削機(jī)理研究[D];湖南大學(xué);2010年

5 高玉飛;電鍍金剛石線鋸切割單晶硅技術(shù)及機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2009年

6 張遼遠(yuǎn);電鍍金剛石線鋸超聲波切割實(shí)驗(yàn)裝置的研制和加工機(jī)理的研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2007年

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3 賀東溥;金剛石線鋸切割SiC的加工質(zhì)量研究[D];山東大學(xué);2010年

4 李志強(qiáng);表面微觀形貌的測(cè)量及其表征[D];重慶大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2870652