基于单磨粒微米划刻的单晶硅精密切削机理研究

TG58; 为了探究硅片器件精密磨削加工的切削特征与机理,运用三棱锥形状的金刚石磨粒以不同加载压力划刻单晶硅材料表面模拟磨削加工过程,分析了划痕形貌特征、切削力与切削深度的演变规律,阐释了单晶硅的微米级切削加工机理.单晶硅微破碎去除发生的临界条件为法向切削力80 mN,临界切削深度2.03μm;剥落去除发生的临界条件为法向切削力800 mN,切削深度5.65μm.切削深度、切削力比在不同切削机理条件下具备可区分的差异化特征.平均切削深度随加载压力的变化规律呈现出鲜明的自相似性特征.此外,还分别构建了塑性去除、微破碎去除、剥落去除三个阶段的切削力方程,更准确地描述了切削力与切削深度的密切关系....

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Published in人工晶体学报 Vol. 50; no. 3; pp. 558 - 586
Main Authors 王龙, 汪刘应, 刘顾, 唐修检, 阳能军, 油银峰, 刘国浩
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 火箭军工程大学作战保障学院,西安 710000%陆军装甲兵学院,装备维修与再制造技术国防科技重点实验室,北京 100072%中国人民解放军 96732 部队,邵阳 422000%陆军西安军事代表局, 西安 710000 01.03.2021
Subjects
划痕形貌
单晶硅
精密加工
切削机理
微米划刻
切削力
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Summary:TG58; 为了探究硅片器件精密磨削加工的切削特征与机理,运用三棱锥形状的金刚石磨粒以不同加载压力划刻单晶硅材料表面模拟磨削加工过程,分析了划痕形貌特征、切削力与切削深度的演变规律,阐释了单晶硅的微米级切削加工机理.单晶硅微破碎去除发生的临界条件为法向切削力80 mN,临界切削深度2.03μm;剥落去除发生的临界条件为法向切削力800 mN,切削深度5.65μm.切削深度、切削力比在不同切削机理条件下具备可区分的差异化特征.平均切削深度随加载压力的变化规律呈现出鲜明的自相似性特征.此外,还分别构建了塑性去除、微破碎去除、剥落去除三个阶段的切削力方程,更准确地描述了切削力与切削深度的密切关系.
ISSN:1000-985X