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《利用磁控濺射法在單硅晶基底和玻璃基底上沉積鐵氧體薄膜》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、一、電鍍金剛石線鋸的超聲縱振動切割加工?????目前,固結(jié)磨料金剛石線鋸受制造工藝限制,應(yīng)用和研究相對較少。Clark等人使用木材和泡沫陶瓷作為試件,對切割力進行在線測量,研究了固結(jié)磨料的金剛石鋸絲的壽命以及工藝參數(shù)對切割力、力比和加工表面粗糙度的影響。由于設(shè)備、資金和工藝的限制,國內(nèi)的研究多為自制實驗設(shè)備,并用石材作試件進行實驗,從金剛石線鋸設(shè)備制造、切割質(zhì)量、切割機理和失效機理幾方面進行了探索。樊瑞新和盧煥明對比線鋸切割硅片和內(nèi)圓鋸切割硅片的表面切割損傷和損傷層厚度并指出,線切割硅片表面粗糙度大,外表面損傷大,但損傷層的厚度要小于常規(guī)內(nèi)圓鋸切割硅片,并討論了影
2、響線切割硅片表面損傷的原因。高偉對固結(jié)磨料的環(huán)形金剛石線鋸的鋸絲制造進行了研究,進行了花崗巖的切割實驗,建立了鋸切力的理論模型,研究了鋸絲失效機理,用有限元模型分析了金剛石顆粒破碎和脫落原因。?????本文設(shè)計的超聲波線切割實驗裝置，主要是使金剛石線鋸實現(xiàn)直線往復(fù)切割加工和超聲波切割加工及復(fù)合加工。要實現(xiàn)以上功能，實驗裝置要完成的運動包括：（1）線鋸的往復(fù)運動；（2）線鋸的超聲波縱振動；（3）線鋸的低速扭轉(zhuǎn)運動；（4）工作臺X向的移動；（5）工作臺Y向的移動；?????其中，線鋸的往復(fù)運動、超聲波振動是超聲波線切割加工的基本運動；工作臺的方向移動是為了加工成型表面
3、，同時便于工件的裝夾和定位。此外，線鋸的扭轉(zhuǎn)運動是保證工具的磨損均勻和工件的加工質(zhì)量。1、實驗方法1.1實驗設(shè)備實驗采用自制的USDW-1型超聲波線切割實驗機，主機功率0.75KW,調(diào)速范圍80~400rpm,行程為50~150mm連續(xù)可調(diào)；工具采用JR2型金剛石，線鋸直徑為Ф0.3~1.0mm,金剛石粒度為200~280#；如圖1超生發(fā)生器的功率為250W，頻率為20KHz，工具的最大振幅為20μm；加工對象是氧化鋯陶瓷、玻璃。圖1電鍍金剛石線鋸的放大100倍的圖片2、實驗結(jié)果及分析2.1粒度對加工效率的影響??????圖2表示當其他條件不變的情況下，線鋸直徑為
4、Ф0.5mm,金剛石粒度為140~280#轉(zhuǎn)速為200rpm,行程為100mm，側(cè)向壓力為5N，超生發(fā)生器的功率為250W，頻率為20KHz，工具的最大振幅為20μm；加工對象是氧化鋯陶瓷，金剛石粒度對加工效率的影響。由圖3可知，無論施加超聲振動的切割，還是未施加超聲振動的直線往復(fù)切割，其加工效率均是隨著金剛石的目數(shù)的增加，即粒度直徑的減小，加工效率降低。但是相同的條件下，施加超聲振動的切割比未施加超聲振動的直線往復(fù)切割的效率要高。圖2磨料粒度與加工速度的關(guān)系2.2線鋸的轉(zhuǎn)速對加工效率的影響??????圖3表示當其他條件不變的情況下，線鋸直徑為Ф0.8mm,金剛石
5、粒度為200#,行程為100mm，側(cè)向壓力為5N，超生發(fā)生器的功率為250W，頻率為20KHz，工具的最大振幅為20μm；加工對象是氧化鋯陶瓷，線鋸的轉(zhuǎn)速對加工效率的影響。由圖4可知，無論施加超聲振動的切割，還是未施加超聲振動的直線往復(fù)切割，其加工效率均是隨著線鋸的轉(zhuǎn)速的增加，加工效率提高。相同的條件下，施加超聲振動的切割比未施加超聲振動的直線往復(fù)切割的效率平均提高2.5倍。很顯然，隨著線鋸速度的提高，單位時間內(nèi)參加切割的金剛石磨粒數(shù)增多，因此，鋸切效率隨著轉(zhuǎn)速的提高而提高。同理，在相同條件下當施加超聲振動后加工效率進一步增加，也容易理解。圖3線鋸的轉(zhuǎn)速與加工效率
6、的關(guān)系2.3側(cè)向力對加工效率的影響??????從圖4的側(cè)向壓力與加工速度的關(guān)系可以看出，隨著側(cè)向壓力的增大，加工速度越高，當側(cè)向壓力大于6N時，線鋸彎曲很嚴重，使加工不能正常進行。相同的條件下，施加超聲振動的切割比未施加超聲振動的直線往復(fù)切割的效率平均提高2.6倍。根據(jù)M.C.Shaw、G.E.Miller和V.F.Kazantsevetal的理論都表明：壓力越大金剛石壓入材料越深，所以加工效率越高。同時，切向力也相應(yīng)增加。圖4側(cè)向力與加工效率的關(guān)系3、表面質(zhì)量分析??????本實驗表面分析采用上海產(chǎn)的金相顯微鏡和哈爾濱量具廠生產(chǎn)的2201型粗糙度儀分別對這兩種加
7、工方法加工的零件表面進行分析如圖5(a)(b)所示.圖5(a)為未施加超聲振動時，金剛石線鋸切割氧化鋯陶瓷的粗糙度值Ra=1.3~1.5μm，圖5(b)為施加超聲振動時，金剛石線鋸切割氧化鋯陶瓷的粗糙度值Ra=0.7~0.8μm，由此可見，施加超聲振動時的金剛石線鋸切割得到的表面粗糙度要低。圖5(a)未施加超聲振動時金剛石線鋸切割氧化鋯陶瓷的粗糙度值圖5(b)施加超聲振動時金剛石線鋸切割氧化鋯陶瓷的粗糙度值?????圖6為未施加超聲振動時，金剛石線鋸切割氧化鋯陶瓷放大200倍金相照片，圖7為施加超聲振動時，金剛石線鋸切割氧化鋯陶瓷放大200倍金相照片，從圖6和可以
8、明顯地看到
