横向超声振动对金刚石线锯切割硬脆材料锯切力及临界切削深度的影响

摘要：

硬脆晶体材料，如SiC、Ge和Si等，由于其临界切削深度极小，常规加工方法很难实现塑性模式加工，研究横向超声振动金刚石线锯对硬脆材料锯切力和临界切削深度的影响有重要意义。在研究线锯受迫振动的基础上，分析金刚石线锯在横向超声波激励下柔性旋转点切割硬脆材料的条件；用特征函数对超声激励下金刚石线锯的振动切割状态进行表征；应用磨削理论建立了单颗金刚石磨粒切割硬脆材料的力学模型；推导出超声振动激励下金刚石线锯锯切硬脆材料临界切削深度的计算公式。以单晶SiC为对象，进行了超声振动线锯切割和普通线锯切割对比试验。结果表明相同条件下，超声振动线锯切割SiC 的锯切力比普通线锯的锯切力减少22.4%～64.2%，临界切削深度增加1倍，晶片表面粗糙度有明显的改善。试验结果与理论分析具有良好的一致性。

关键词：金刚石线锯、横向超声振动、锯切力、临界切削深度、SiC切割试验

分类号：TG663;TQ127

资助基金：国家自然科学基金51175420;陕西省教育厅基金00S1409资助项目。

在线出版日期：2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：187-196