單晶鍺微結(jié)構(gòu)的超聲振動輔助微切削加工
發(fā)布時間:2022-02-22 14:23
為解決單晶鍺微結(jié)構(gòu)元件超精密金剛石切削加工的技術(shù)難題,提出采用超聲振動輔助切削技術(shù)提高單晶鍺的臨界未變形切屑厚度,并推導(dǎo)了微結(jié)構(gòu)切削中切屑厚度的理論計算公式.進(jìn)行微圓弧金剛石刀具的振動輔助微切削實驗,研究臨界未變形切屑厚度隨振幅的變化規(guī)律,分析微槽表面加工質(zhì)量和切屑形貌等.分析4.5μm和10.0μm深的十字槽、矩形凸臺等微結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量,針對微槽邊緣的加工損傷問題,采用"切深遞減"同時結(jié)合橫向進(jìn)給的工藝方法.實驗結(jié)果表明:微槽切削中切削深度的理論計算值存在較大的誤差,應(yīng)選用直接測量法;振動輔助切削的臨界未變形切屑厚度隨著振幅的增加而增大,最高達(dá)到了704 nm,是普通切削深度的5.2倍.與普通切削相比,振動輔助加工可以在一定程度上降低微槽表面粗糙度.采用振動輔助微切削技術(shù)能夠在大切深條件下加工出具有較高表面質(zhì)量和輪廓精度的微結(jié)構(gòu),能夠有效解決微槽側(cè)面加工損傷問題,微槽表面粗糙度Ra值低至3.09 nm.
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,52(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
1 實驗條件
2 微槽切削中的切屑厚度計算
3 變切深微槽的實驗結(jié)果與分析
3.1 臨界未變形切屑厚度
3.2 不同振幅對表面粗糙度的影響
3.3 切屑分析
4 單晶鍺表面微結(jié)構(gòu)的實驗結(jié)果
4.1 4.5 μm深的微結(jié)構(gòu)
4.2 10 μm深的微結(jié)構(gòu)
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單晶鍺光學(xué)表面數(shù)控高速拋光優(yōu)化試驗[J]. 金壽平,付躍剛,王淇. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(07)
[2]基于劃刻實驗的單晶鍺材料去除機理研究[J]. 耿瑞文,楊曉京,謝啟明,李芮,羅良. 無機材料學(xué)報. 2019(08)
[3]基于納米劃痕儀的單晶鍺納米溝槽加工實驗研究[J]. 楊曉京,羅良. 稀有金屬材料與工程. 2019(01)
[4]基于納米劃痕的單晶鍺脆塑轉(zhuǎn)變實驗研究[J]. 楊曉京,趙彪,羅良. 稀有金屬材料與工程. 2018(10)
[5]微圓弧金剛石刀具車削鍺單晶衍射元件[J]. 李軍琪,張云龍,蘇軍,汪志斌,郭小崗,宗文俊,張磊. 紅外與激光工程. 2013(11)
[6]基于短脈沖激光束干涉的硅表面亞微米結(jié)構(gòu)加工工藝[J]. 姚振強,胡永祥. 機械工程學(xué)報. 2013(06)
[7]超聲振動切削改善硬脆材料加工性的研究[J]. 葉邦彥,周澤華. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1994(05)
本文編號:3639628
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,52(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
1 實驗條件
2 微槽切削中的切屑厚度計算
3 變切深微槽的實驗結(jié)果與分析
3.1 臨界未變形切屑厚度
3.2 不同振幅對表面粗糙度的影響
3.3 切屑分析
4 單晶鍺表面微結(jié)構(gòu)的實驗結(jié)果
4.1 4.5 μm深的微結(jié)構(gòu)
4.2 10 μm深的微結(jié)構(gòu)
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單晶鍺光學(xué)表面數(shù)控高速拋光優(yōu)化試驗[J]. 金壽平,付躍剛,王淇. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(07)
[2]基于劃刻實驗的單晶鍺材料去除機理研究[J]. 耿瑞文,楊曉京,謝啟明,李芮,羅良. 無機材料學(xué)報. 2019(08)
[3]基于納米劃痕儀的單晶鍺納米溝槽加工實驗研究[J]. 楊曉京,羅良. 稀有金屬材料與工程. 2019(01)
[4]基于納米劃痕的單晶鍺脆塑轉(zhuǎn)變實驗研究[J]. 楊曉京,趙彪,羅良. 稀有金屬材料與工程. 2018(10)
[5]微圓弧金剛石刀具車削鍺單晶衍射元件[J]. 李軍琪,張云龍,蘇軍,汪志斌,郭小崗,宗文俊,張磊. 紅外與激光工程. 2013(11)
[6]基于短脈沖激光束干涉的硅表面亞微米結(jié)構(gòu)加工工藝[J]. 姚振強,胡永祥. 機械工程學(xué)報. 2013(06)
[7]超聲振動切削改善硬脆材料加工性的研究[J]. 葉邦彥,周澤華. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1994(05)
本文編號:3639628
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