国家自然科学基金(50705025)
- 作品数：3 被引量：25H指数：3
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- 超精密车削单晶硅刀具振动频谱分析被引量：8
- 2010年
- 为了在线监测单晶硅超精密车削的脆塑转变现象及分析单晶硅车削过程中材料的微纳去除方式,采用圆弧刃金刚石刀具对单晶硅(100)晶面进行了超精密车削,研究了单晶硅超精密车削时刀具振动频谱分布与切削参数的关系,并对刀具振动频谱的变化规律及其演变机理进行了分析.结果表明,刀具振动频谱分布与刀具和单晶硅接触方式、单晶硅微纳去除模式密切相关.当单晶硅的去除模式从脆性域过渡到塑性域时,材料由崩碎状脆性去除方式转变为以剪切滑移变形为主的塑性去除方式,刀具振动频谱高频段信号增多,且振动总能量增大;塑性域车削时,切削速度越小、切削深度越大、进给量越大,材料微观剪切变形区内位错滑移数量越多,刀具振动频谱高频段信号越多,刀具振动主总能量越大.切削速度、进给量、切削深度对刀具振动频谱分布的影响依次减小,采用合理的切削参数,可以降低切削系统的总体振动.
- 张建国宗文俊孙涛
- 关键词：单晶硅金刚石车削
- 超精密切削单晶硅的刀具磨损机理被引量：12
- 2009年
- 为了研究超精密切削单晶硅过程中金刚石刀具后刀面发生急剧磨损的机理,对单晶硅(111)晶面进行了超精密切削实验,并采用X射线光电子能谱分析仪对单晶硅已切削表面进行化学成分分析.实验结果表明:切削区域的高温高压导致金刚石刀具发生碳原子扩散磨损;切削过程中有碳化硅和类金刚石两种超硬微颗粒形成,而随着切削路程长度的逐渐增加,超硬微颗粒并不随之消失;碳化硅和类金刚石超硬微颗粒在金刚石刀具后刀面刻画和耕犁,从而产生沟槽磨损,直接导致金刚石刀具产生急剧磨损.
- 宗文俊孙涛李旦董申程凯
- 关键词：金刚石刀具单晶硅碳化硅
- 金刚石刀具机械研磨过程中材料的去除机理(英文)被引量：6
- 2009年
- 从原子量级揭示了金刚石刀具机械研磨过程中材料的去除机理——研磨过程中,研磨区域原子的相变是材料去除的主要原因.使用分子动力学方法建立了金刚石刀具和刚性金刚石磨粒的三维模型.采用Tersoff势函数计算了所有原子之间的作用力,并以1.5个晶格的切深进行了研磨过程模拟.通过观测模型内部原子位置的变化发现,研磨区域刀具原子的晶胞在研磨过程中被压扁,发生了从金刚石体心立方结构向无定形碳结构的转变.计算了研磨区域原子研磨前后的径向分布函数,进一步验证了该相变过程.同时,使用X射线衍射方法分析了研磨实验过程中产生的碎屑,分析结果表明研磨过程中确实有相变发生.
- 李增强宗文俊孙涛董申
- 关键词：金刚石刀具机械研磨材料去除机理
