金刚石飞切单晶硅的切削力模型及试验研究

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金刚石飞切单晶硅的切削力模型及试验研究 — — — 闫艳燕王润兴赵波
金刚石飞切单晶硅的切削力模型及试验研究
闫艳燕王润兴赵波
河南理工大学，焦作，４５４０００
摘要：首先对金刚石飞切单晶硅的加工特点进行分析，建立了未变形切屑厚度模型及材料去除类型的理论判定条件；然后推导出了适合金刚石飞切加工特点和单晶硅材料特性的数学预测模型；最后进行并通过切削力试验值与模型计算值对比验证了切削力模型的合理性。同时根据试了切削力正交试验，验结果总结了各主要加工参数（切深ａ进给量ｆ、主轴转速ｎ）及其产生的最大未变形切屑厚度ｈｍａｘ对ｐ、切削力的影响规律。关键词：单晶硅；金刚石飞切；切削力模型；未变形切屑厚度中图分类号：：／ＴＧ５０１．３ＤＯＩ１０．３９６９．ｉｓｓｎ．１００４－１３２Ｘ．２０１６．０４．０１５ｊＣｕｔｔｉｎＦｏｒｃｅＭｏｄｅｌａｎｄＥｘｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆＳｉｎｌｅＣｒｓｔａｌＳｉｌｉｃｏｎｕｎｄｅｒＤｉａｍｏｎｄＦｌｃｕｔｔｉｎ－ｇｐｇｙｙｇＹａｎＹａｎａｎＷａｎＲｕｎｘｉｎＺｈａｏＢｏｙｇｇ，，，ＰｏｌｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔＪｉａｏｚｕｏＨｅｎａｎ４５４０００Ｈｅｎａｎｙｙ：ＡｂｓｔｒａｃｔＴｒｏｃｅｓｓｉｎｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｉｎｌｅｃｒｓｔａｌｓｉｌｉｃｏｎｕｎｄｅｒｄｉａｍｏｎｄｆｌ－ｃｕｔｔｉｎｗｅｒｅｐｇｇｙｙｇ，ｈｅｒｅｉｎａｎｄｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄｃｈｉｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅａｎａｌｚｅｄｐｙ－，ｔｅｒｍｉｎａｎｔｃｒｉｔｅｒｉａｗｈｉｃｈｍａｄｉｓｔｉｎｕｉｓｈｔｈｅｔｅｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｒｅｍｏｖａｌｗｅｒｅｂｕｉｌｔｓｅａｒａｔｅｌｔｈｅｎｔｈｅｙｇｙｐｐｙ，ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｕｔｔｉｎｆｏｒｃｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｗｈｉｃｈｂｅｆｉｔｓｂｏｔｈｔｈｅｔｒａｉｔｓｏｆｄｉａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｒｅｄｉｃｔｉｏｎｇｐ－，ｍｏｎｄｆｌ－ｃｕｔｔｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏａｎｄｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｎｌｅｃｒｓｔａｌｓｉｌｉｃｏｎｆｉｎａｌｌｔｈｅｃｕｔｔｉｎｙｇｇｙｐｐｇｙｙｇｆｏｒｃｅｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｒｏｕｈｔｈｅｃｕｔｔｉｎｏｒｔｈｏｏｎａｌｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｕｎｄｅｒｔｈｅｄｉａｇｇｇｐ－，ｒｏｖｅｄｍｏｎｄｆｌ－ｃｕｔｔｉｎ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｏｆｃｕｔｔｉｎｆｏｒｃｅｍｏｄｅｌｗａｓｂｃｏｍａｒｉｎｔｈｅｃａｌｐｙｇｙｇｙｐｇ－，ｍ，ｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｓａｎｄｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅａｓｕｒｅｄｖａｌｕｅｓｏｆｃｕｔｔｉｎｆｏｒｃｅｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｒｕｌｅｓｐｇｈｍａｏｆｔｈｅｌａｒｅｓｔｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄｃｈｉｔｈｉｃｋｎｅｓｓｎｄｔｈｅｍａｉｎｗｏｒｋｉｎａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｃｕｔｔｉｎｆｏｒｃｅｓｗｅｒｅｘａｇｐｇｐｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｐ：；；；Ｋｅｗｏｒｄｓｓｉｎｌｅｃｒｓｔａｌｓｉｌｉｃｏｎｄｉａｍｏｎｄｆｌ－ｃｕｔｔｉｎｃｕｔｔｉｎｆｏｒｃｅｍｏｄｅｌｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄｃｈｉｔｈｉｃｋｎｅｓｓｙｇｙｙｇｇｐ
［］ｃｕａｎｔＲｅｓｔｒａｉｎｅｄｗｉｔｈＢｅｌｔＬｏａｄＬｉｍｉｔｅｒＪ．ＳＡＥｐ，９８３１６６．Ｐａｅｒｐ［］１１兵器工业无损检测人员技术资格鉴定考核委员常用钢材磁特性曲线速查手册［北京：机械会．Ｍ］．工业出版社，２００３．［］磁流变传动理论与实验研究［重庆：重庆１２郑军．Ｄ］．大学，２００８．［］基于乘员保护的汽车正面碰撞结构设计１３王大志．与变形控制研究［北京：清华大学，Ｄ］．２００６．（编辑王艳丽）
１］止。程祥等［对单晶硅进行了微细塑性铣削试
源自文库
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０引言
单晶硅具备优良的物理化学特性，不仅是各
收稿日期：２０１５０２１６－－基金项目：国家自然科学基金资助项目（）５１２０５１１２
种微机电器件的主要衬底材料，而且还是一种十具有巨大的实用价值，对分重要的红外光学材料，其进行机械精密超精密加工方面的研究从未中
作者简介：赵晓昱，女，１９６７年生。上海工程技术大学汽车工程长春理工大学机械电子工程学院博士研究生。主要学院副教授，研究方向为汽车设计、汽车车身设计与制造。发表论文２０余篇。王晓聪，男，１９８７年生。上海工程技术大学汽车工程学院硕士研究生。王岩松，男，１９７１年生。上海工程技术大学汽车工程学院男，教授。汪佳农，１９９２年生。上海工程技术大学汽车工程学院硕士研究生。