金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的机理与工艺研究

金刚石与磨料磨具工程Diamond&AbrasivesEnineeringg

No.3 Vol.41 Serial243

Jun.2021

金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的机理与工艺研究

陈勇彪,张松辉2,张晓红2,尉迟广智2,段 佳2,蒋如意2,周莹英2

1

*

()1.湖南科美达电气股份有限公司,湖南岳阳414022

()2.湖南理工学院机械工程学院,湖南岳阳414006

摘要 通过金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的单因素试验设计,研究线速度、进给速度、进给速度与线速度比值R等工艺参数对其表面质量的影响规律,并通过超景深三维显微镜、精密粗糙度轮廓仪对其表面形//貌、表面粗糙度进行观察和测量。结果表明:当线速度从0.碳化硅陶瓷的表面4ms增加到1.3ms时,

/形貌明显改善,进给方向和线锯方向的表面粗糙度分别下降了2当进给速度从6μ0.35%和10.45%;ms

-5

当进给速度与线速度增加但两者比值R固定为2×1碳化硅陶瓷的表面质量基本维持在3.91%;0时,

/增加到2其表面形貌由好转差,进给方向与线锯方向的表面粗糙度分别上升了14μms时,2.07%和

同一水平。

关键词 金刚石线锯;碳化硅陶瓷;表面形貌;表面粗糙度;线速度;进给速度

/DOI码10.13394.cnki.szz.2021.3.0009jjg

)中图分类号 TG58;TQ1;TG74 文献标志码A 文章编号 1006-852X(202103-0060-08

Studnmechanismandprocessofcuttiniliconcarbideyogs

ceramicswithdiamondwiresaw

CHENYonbiao ZHANGSonhui ZHANGXiaohonYUCHIGuanzhi DUANJia JIANGRui ZHOUYininggg gygyg

1222

222

2 ColleeoechanicalEnineerinunanInstituteocienceandTechnolo gfMgg HfSgy 1 HunanKemeidaElectricCo Ltd Yuean14022 Hunan China yg4

Yuean14006 Hunan China yg4

feedseedtolinearseedonthesurfacequalitfSiCceramicswerestudied Thesurfacemorholoppyopgy

theinfluencesoftechnoloicalparameterssuchasthelinearseed thefeedseedandtheratioRofgpp

Abstract ThrouhthesinlefactorexerimentdesinofcuttiniCceramicswithdiamondwiresaw ggpggS

andsurfacerouhnesswereobservedandmeasuredbltradethoffieldthree-dimensionalmicroscoegyuppandprecisionrouhnessprofiler Theresultsshowthatwhenthelinearseedisincreasedfrom0.4gp

rouhnessinthefeeddirectionandinthewiresawdirectionisreducedb0 35%and10 45% gy2resectivel Whenthefeedseedisincreasedfrom6μm sto24μm s thesurfacemorholoaspyppgyh

m sto1.3m s thesurfacemorholofSiCceramicsisobviouslmroved andthesurfacepgyoyip

chanedfrombettertoworse andthesurfacerouhnessinthefeeddirectionandinthewiresawgg

areincreased whiletheratioRofthetwoisfixedat2×10 thesurfacequalitfSiCceramicsisyo

-5

directionisincreasedb2 07%and3 91% resectivel Whenthefeedseedandthelinearseedy1pyppbasicallaintainedatthesamelevel ym

feedseedp

Keords diamondwiresaw SiCceramics surfacemorholo surfacerouhness linearseed pgygpyw

);湖南省自然科学基金()。*基金项目:国家自然科学基金(518752002020JJ4334

第3期

陈勇彪,等:金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的机理与工艺研究

61

工程陶瓷具有轻质、

抗腐蚀、耐高温、耐磨损、热膨胀系数小、抗热震能力强和摩擦系数低等优异性能,已被广泛应用于各个领域。碳化硅陶瓷就是工程陶瓷家族中综合性能较优良的材料之一。目前,碳化硅陶瓷主要用于航空航天、建筑建材、国防军工等工业领域。但是,碳化硅陶瓷具有与其他工程陶瓷材料一样的高硬度和高脆性,该特性使碳化硅陶瓷在加工时的材料去除率很低,且易出现表面损伤,同时加工成本

很高[

1]

近年来。,切割技术广泛用于工程陶瓷的切割加工

中,但碳化硅陶瓷的莫氏硬度高达超硬材料金刚石的,使用传统切割方式对其切割难度9.2~9.3,仅次于较大,且难以获得好的加工表面

[2–3

]技术是近年发展起来用于硬脆性材料切割加工的新技。金刚石线锯切割

术,其特点是切割效率高、材料表面损伤小、节能环保等,因而在碳化硅陶瓷切割时应用该技术,有利于提高

碳化硅陶瓷的切割效率、降低其表面损伤等[

4–5

]而,工件锯切所形成的表面形貌和表面粗糙度等直接。然决定材料的加工质量。因此,如何优化金刚石线锯切割工艺,以获得高精度的切割表面,对工件的精密锯切

研究具有重要意义[

6–8]

国内外学者对金刚石线锯切割技术进行了较广泛

。的研究。WISNIEW[9]

,S结果表明KA研究了应用金刚石线锯切

割镁合金的可能性:金刚石线锯能够有效切割镁合金,金刚石线锯只轻微磨损,切割后的工件表面

粗糙度值维持在0.7[10]对金刚石线锯切割的硅片表面质量的影响μm。蔡二辉探讨了进给速度

,结果表明

进给速度对硅片表面质量影响显著。郭俊文等[11]运

用有限元分析软件建立了金刚石线锯切割单晶硅的二维模型,通过改变线速度,分析了单晶硅材料在切割过程中的应力场、切削力及其对硅片表面质量的影响,并得出线速度为1600安蓓等[12]开展了硬脆m材/m料in时的硅片表面质量最差。

切割过程中基于线速度的

切割力自适应控制研究,建立了线速度与切割力的自适应模型,并对模型进行了实验验证。实验结果表明:工件表面形貌良好,其表面粗糙度值降低约该研究仅针对线速度对工件表面质量的影响为优化目30%。但标,忽略了进给速度等工艺参数对工件表面质量的影

响。COSTA等[13]研究了线速度、

进给速度和线张力工艺参数对金刚石线锯切割单晶硅表面质量的影响,而对于线速度与进给速度比值的影响研究没有涉及。

基于此,开展金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的试验研究。在碳化硅陶瓷切割过程中,改变线速度、进给速度、进给速度与线速度比值等主要加工工艺参数,通过对切割后的工件表面形貌及表面粗糙度进行对比,分析工艺参数变化对碳化硅陶瓷表面质量的影响,以获得其最佳加工工艺参数。

试验

.1 试验设备及条件

金刚石线锯切割设备选用沈阳科晶自动化设备有限公司生产的STX–202A小型金刚石线切割机。该设备是单线循环往复运动模式的金刚石线切割机,机上安装的2个张紧轮可紧固金刚石线,来保证工件切割的精度和端面形状;工作时工件能根2个导向轮用据设置好的切割程序连续自动进给,同时切割的工件尺寸精度在10μm内。切割机实物如图其参试验用电镀金刚石线性能参数如表1所示,

数如表所示。

1所示。2图1 STX–202A型金刚石线切割机Fig.1STX–202Adiamondwirecuttingm

achine表1 STX–202A型金刚石线切割机参数

Tab.1ParametersofSTX–202Adiamondwirecuttingm

achine 参数

取值

主轴转速n切割线总长度/(Lr/最大线速度v/min)2~22060

m

smax

/Z轴有效行程L(m/s)1.4Z/Z轴进给速度vmm

f可切割工件的最大尺寸

/(μm/s)0.50

05~40.00

工件切割完成后用超声波清ϕ

50mm×50mm洗,

使用基恩士(中国)有限公司的VHX–5000超景深三维显微镜对切割后的工件几何中心附近的表面形貌进行观察,观察时

1162

金刚石与磨料磨具工程

总第243期

显微镜的放大倍数为500倍。工件表面粗糙度R测量范围为Ba则使用上海泰明光学仪器有限公司的J–5C精密粗糙

度轮廓仪进行测量,Ra取样长度为8mm0.01~10.00μm表。

,2 金刚石线性能参数

Tab.2Diamondwireperformanceparameters

参数取值

最大外径(含包裹层)D1直径D/2/μm3μm

2550

金刚石磨粒密度ρ0

1磨粒粒径D/(颗粒数/mm2

F/N

/)

50~50

张力μm402~10

5000.2 试验材料

碳化硅陶瓷工件由气压烧结制成,其性能参数如表3所示。试样尺寸为20mm×20mm×10刚石线切割示意图如图表3 碳化硅陶瓷性能参数

2所示。

mm。金

Tab.3PerformanceparametersofSiCceramics 参数

取值

密度ρ2

弹性模量/(Eg//cm3

)4.18

硬度HGPa

330K断裂韧性/K(N/mm2

)

2I/SiC质量分数ω/(M%

Pa·m1/2)9488.05

0

C

.5

图2 金刚石线切割示意图

Fig.2Schematicdiagramofdiamondwirecutting

.3 试验步骤

碳化硅陶瓷工件依靠夹具固定在工作台,金刚石线切割机的控制系统以预定的速度驱动碳化硅陶瓷沿垂直于金刚石线运动的方向进给,完成碳化硅陶瓷工件材料的切割。在锯切过程中,切割专用油连续喷洒到加工区域,以实现润滑、冷却和排屑。金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的原理如图金刚石线切割机的线速度3所示。

、工件进给速度是影响

碳化硅陶瓷表面质量的主要工艺参数,为了分析以上参数对工件表面质量的影响,将工件进给速度vf速度、线1、

试验vs设置为单独的变量,进行2),试验设计参数如表4所示2组锯切试验(试验

。图3 金刚石线锯切割碳化硅陶瓷原理图Fig.3SchematicdiagramofcuttingS

iCceramicwithdiamondwiresaw

表4 试验参数设计Tab.4Desig

noftestparameters加工参数取值

试验试验工件进给速度

1218

6,12,18,v/2线速度

f(μ

m/s)4

vs0.4,0.7,1.0,1.3

1.0

/(m/s

)此外,

理论研究发现[14]

线表面的磨粒切削深度与工件进给速度和线锯线速度:金刚石线锯切时,金刚石

的比值R有关。当工件进给速度和金刚石线速度不同但两者的比值R相同时,金刚石线锯表面的磨粒切

削深度基本相同。因此,固定比值R为体试验参数如表5所示,表5有试验23×~10-5

试验,

其具4组参数组合。

6的

表5 R值相同时的试验参数设计

Tab.5DesignoftestparameterswiththesameRvalue加工参数取值

试验试验试验工件进给速度

345试验6v/f线速度

(μm/s)6121824vs/0.3

0.60.9

1.2

比值(Rm/s

)2×10

-5

2 结果及分析

2.1 表面形貌结果及分析

表面形貌是评价碳化硅陶瓷切割后表面质量的重要指标,金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的表面形貌可以

直接反映材料的去除方式和表面形成机理[

15–17]

验中观察碳化硅陶瓷表面形貌的超景深三维显微镜的

。试11 第3期

陈勇彪,等:金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的机理与工艺研究

63

微观观察点应选择在陶瓷切面的几何中心附近,原因在于此位置是在锯切稳定阶段形成的。而对不同工艺参数下的碳化硅陶瓷表面形貌,应基本在同一位置观察,以确保锯切表面形貌比较的有效性。2.1.1图 工件塑性区的表面形貌特性

4为表4中v1818μm/s,vμm/s,vf=s=0.7m/s和vf=

s=1。.0如图m/s参数下碳化硅陶瓷切割后的表面塑性区形貌刚石线运动方向的塑性条纹4中方框所示:观察到平行于金,其表面表现为平行划痕,

几乎没有因剥落而产生的表面微坑。但图部分划痕边缘还会隆起呈不规则的脊状4a中的划痕较连续,,原因是金刚石磨粒的微切削作用,使极小部分切屑随着金刚石线的移动而在材料表面固结;图是连续的,但边缘的脊状明显减少,这是由于线速度增4b中的划痕也大影响了切割专用油的切削参与度,使得切削区的润滑冷却效果、排屑能力发生变化,对切屑与线锯之间的摩擦及线锯磨损产生了影响,进而影响了线锯的切割状态,最终改变了塑性区的形貌。

(a)v18μm/s,vf=

图4 碳化硅陶瓷切割后的表面塑性区形貌

s=0.7m/s(b)v18μm/s,vf=

s=1.0m/sFig.4Morphologyo

fsurfaceplasticzoneofSiCceramicaftercutting

2.1.2图 工件脆性区的表面形貌特性

5为表4中vf碳化硅陶瓷切割后的表面脆性区及微区放大形貌=

18μm/s,vs=0.4m/s参数下,其材料去除形式由塑性去除转变为脆性剥落分离。由于试验所用的金刚石线表面的金刚石磨粒平均尺寸在4和面积存在差异0~50μm,

磨粒[1在8]

金刚石线表面固定后的凸出高度削深度和宽度不同;,同时因而在切割过程中不同磨粒的切

,金刚石线受线速度与进给速度的影响将随机产生横、纵向振动,使得磨粒的压入深度有差异,从而导致碳化硅陶瓷表面的脆性去除区出

现少量尺寸和深度均较大的脆性剥落微坑[19]

所示。由于材料的脆性剥落去除具有差异性,,如图因而5碳a

化硅陶瓷表面的脆性剥落坑分布及形状不同,图5b即为其中一种微坑放大后的表面形貌图。

图是材料在塑性和脆性去除共同作用下形成的4、图5的结果表明:碳化硅陶瓷的被加工表面

。因此,金刚石线锯对碳化硅陶瓷的切割去除方式主要是塑性变形去除,部分区域则是脆性剥落去除。

(a)v18图5f =碳化硅陶瓷切割后的表面脆性区及微区放大形貌

μm/s,vs=

0.4m/s(b)A区放大图Enlarg

edviewofareaAFig.5Morphologyofthesurfacebrittlezoneandenlarg

edmorphologyofmicroregionofSiCceramicaftercutting

.1.3图 工件表面产生的划痕

6为表4中vf碳化硅陶瓷切割后的表面不同区域产生的=

24μm/s,vs=1.0m/s参数下。在切割过程中由于存在强烈划擦2种不同划痕形貌、碰撞和挤压等机械作用,使金刚石线上的金刚石磨粒出现磨损、松动甚至整颗磨粒脱落等情况,而在陶瓷表面产生划痕。松动的金刚石磨粒凸出高度远大于其平均出露高度:一方面减小了切削区的容屑空间,增加了线锯与工件之间的摩擦等,且松动磨粒的切削深度较深,从而在表面产生了如图6a所示的划痕;另一方面,当松动的磨粒因连续工作而整颗脱落后,脱落的磨粒在润滑排屑不及时等情况下,受金刚石线挤压而在工件锯切表面产生划痕并嵌入工件表面,产生如图6b所示的划痕2。

图(a6)划痕 碳化硅陶瓷切割后的表面不同区域划痕形貌

1 Scratch1

(b)划痕2 Scratch2

Fig.6Scratchmorphologyo

fdifferentareasonthesurfaceofSiCceramicsaftercutting

.1.4图 线速度对表面形貌的影响

碳化硅后获得的表面形貌7为表4中试验1条件下,以不同线速度切割

。图均表明,形成的锯切表面是塑性和脆性去除综合作用

7的4组工件表面形貌的结果。由图到0.7m/s时7可以看出:当线速度从,

随着线速度增加,脆性剥落区域占比减0.4m/s增加22

金刚石与磨料磨具工程

总第243期

少,其中的条状塑性区域从纹理紊乱到相对规则转变,微坑数量也明显减少(图0到表面的塑性光滑区域比例明显增加.7m/s增加到1.0m/s时7a和图,对比图7b7b)。,表面的脆性剥、图当7线c速可观察

度从落区域则减小,剥落微坑尺寸明显减小,表面形貌良好。在实际锯切过程中,塑性光滑区域与脆性剥落区域所占比例的大小会直接影响碳化硅陶瓷的力学性

能,其力学性能随塑性光滑区域占比增加而提升[

13]

但随着线速度继续增加,如图7d所示,金刚石线锯在。运动过程中随机产生的小幅度横、纵向振动会导致锯切过程中的碳化硅脆性坑数量略微增加。因此,在不引起线锯振动的情况下适当提高线锯线速度,能够改善碳化硅陶瓷切割形成的表面形貌。

(a)vs=0.4m/s

(b)vs=0.7m/s

图7(c )v不同线速度下碳化硅陶瓷切割后的表面形貌s=1.0m/s

(d)vs=1.3m/s

Fig.7Surfacemorphologyo

fsiliconcarbideceramicsaftercuttingatdifferentlinearsp

eeds2.1.5图 进给速度对表面形貌的影响

时得到的碳化硅陶瓷切割后的表面形貌8为表4中试验2条件下,不同工件进给速度

。如图8b、图8c所示:当进给速度从6塑性条纹区域开μ始m/缩s增加到小,脆性188剥μa落m、/图时,切割表面的区s

域慢慢变大,剥落微坑数量与尺寸明显增加,工件表面形貌开始由好变差,这表明工件进给速度增加将会减少磨粒对工件材料的塑性去除;当进给速度进一步提高到图8d的24条纹区明显减少m,其表面主要由剥落坑组成/s时,

碳化硅陶瓷锯切表面的塑性,这表明此时金刚石线上的磨粒对工件材料的塑性去除较少,碳化硅陶瓷锯切表面的材料去除方式主要以脆性断裂为主。

(a)vf=

6μm/s(b)vf=

12μm/s图8 (c)v不同进给速度下碳化硅陶瓷切割后的表面形貌f=

18μm/s(d)vf=

24μm/sFig.8Surfacemorphologyo

fSiCceramicsaftercuttinga

tdifferentfeedrates.1.6 比值R相同时的工件表面形貌变化

当工件的进给速度和金刚石线锯的线速度不同,

但其比值R是常数时,在表5条件下得到的碳化硅陶

瓷表面形貌如图9所示。

(a)试验3 Test3

(b)试验4 Test4

(c)试验5 Test5

(d)试验6 Test6

图9R=2×10-5

时碳化硅陶瓷的表面形貌

Fig.9Surfacemorphologyo

fSiCceramicswhenR=2×10-5

从图当工件的进给速度与线锯线速度成比例增加时9可知:

,碳化硅陶瓷的表面形貌先略微好转,塑性条纹区稍有增加,脆性剥落区域面积占整体切割表面

面积的百分比减小,剥落微坑数量慢慢减少,如图图给速度与线锯线速度增加的数值超过其临界点时9b、图9c所示;而后虽然R值不变,但当工件的进9a、,工

件表面形貌又出现略微变差的情况,表现为脆性剥落区域中的微坑数量稍有上升,塑性区与脆性区面积占比恢复到临界点之前的状态等(图9d

)。2 第3期

陈勇彪,等:金刚石线锯切割碳化硅陶瓷的机理与工艺研究

65

2.2 表面粗糙度结果及分析

表面粗糙度Ra值是评价碳化硅陶瓷表面质量的另一重要指标,可以反映碳化硅陶瓷切割后的表面塑性条纹光滑区和脆性剥落凹坑区的形态组成和比例。Ra值较大的表面往往是材料脆性去除形成的,且是表面凹坑面积和凹坑尺寸也较大的表面。在表条件下切割后的碳化硅陶瓷表面中选择一个稳定的切4和表5

割区域,沿工件进给方向和金刚石线锯移动方向随机测量工件表面,测量结果分别如图6次表面粗糙度值,取其平均值为最终结果10所示。

(a

)试验1条件下的表面粗糙度(Raundertest1

b

)试验R2条件下的表面粗糙度aundertest2

R(c

)表5条件下的表面粗糙度aunderconditionsoftable5

图10 主要工艺参数变化对表面粗糙度的影响Fig.10Influencesofmainprocessparameterschang

esonRa量的表面粗糙度R1 在表0aa如图

所示。4中试验从图10a1下测中可明显看出:沿工件进给方向的表面粗糙度Ra为方向的表面粗糙度R0.505~0.634a为0.257~0.μ28m7,

而沿线锯移动大于后者的。即金刚石线锯的线速度从μ到10m.4,

m前者的值/s提高

20.35.3%m,线锯方向的则下降了/s时,

进给方向的表面粗糙度值下降了粗糙度受平行于线锯方向的塑性条纹光滑区的影响10.45%。原因是表面。

在同一条纹光滑区,工件被加工表面所受的力的大小均匀、方向近似一致,切割后产生相似的形变;而不同条纹光滑区则受力不一致,形变也有差异,进而导致不同条纹光滑区的粗糙度有差异。

由图0.7m/s时10,

a还可知:当线速度从沿工件进给方向和线锯移动方向的0.4m/s增加到

表面粗糙度R2个a值都下降,原因是随着线速度的增加,

单位时间内参与切割的有效磨粒数也将增加,单个磨粒承担的法向力减少,磨粒切割深度减小,切割后形成的表面中塑性条纹光滑区的占比升高,而产生的凹坑深度和尺寸也随之减小,工件表面质量变好,Ra值降低;当线速度进一步增加到1.0切割的有效磨粒数量继续增加,m表面脆性剥落区微坑

/s

,单位时间内参与进一步减少,凹凸明显减轻,切割面的表面质量大幅提高,表面粗糙度Rm/sa值加速下降;但线速度增加到时,线锯振动的趋势也随之增大,易在工件表面形1.3

成划痕及凹坑等,造成加工表面损伤,进而影响表面粗糙度值,所以在线速度增加过高的情况下粗糙度值下降幅度不明显。

在表0b所示。4中试验由图10b2下测量的表面粗糙度Ra如图

可看出:

沿工件进给方向表面粗糙度的变化范围为的表面粗糙度则是00..4281~~00..524982μm,而表面粗糙度大于沿线锯移动方向的μ,m且,

沿沿进线给锯方方向向的面粗糙度值都基本上随着工件进给速度2个方向的表的增加而增

大。即进给速度从6μm/s增加到24μm/s时,随着进给速度增大,进给方向与线锯方向的表面粗糙度值分别上升了工件进给速度增加12.07%和3,.单位时间工件的进给量增大91%。

,

从而加大了金刚石线的弹性变形,导致金刚石线锯在锯切时变形张角和张力变大,进而增大了切割碳化硅

陶瓷的法向和切向锯切力[20–21

]的同时,金刚石线表面单颗金刚石磨料的法向载荷也;在工件进给速度增加

随着增加,这将增加磨料进入工件表面的深度;当磨粒在塑性区的切削深度超过脆性转变的临界切削深度时,磨粒转变为脆性切削,被切割表面脆性区横、纵向裂纹的尺寸受磨粒切削深度的影响而变大,进而增加了微坑的深度等。此时,碳化硅陶瓷工件不断进给,切割表面微坑的数量也随之增加,从而导致脆性剥落区占比增多,粗糙度也将随之上升。

按表固定其比

值R时,测5条件增加进给速度与线速度,但量的表面粗糙度变化如图10c所示。图

.0c中:

表面粗糙度沿工件进给方向的变化范围为沿线锯.521791~μ0移m.5范围变化28μm,而沿线锯移动方向的则在,且沿进给方向的表面粗糙度大于0.265~动方向的。当进给速度和线速度分别从m/s、0.3m/s增加到18μm/s、0.9m/s时,表面粗6

糙度略有降低,其原因是进给速度和线速度同时增加

1100μ

66

金刚石与磨料磨具工程

总第243期

时,能及时加速切屑的排出,减少了加工表面划痕的数量,同时增加了磨粒切割的接触面积,切割形成的表面塑性光滑区比例稍有增加,从而使表面粗糙度略有降低;但随着进给速度与线速度进一步增大到1.2m/s而超过其临界点时,

工件表面粗糙2度4值μm稍/s

有、上升,但变化不大。总之,进给速度与线速度比值R一定,改变进给速度与线速度数值,工件表面质量基本维持在同一水平。

3 结论

通过研究金刚石线锯切割中的线速度、进给速度等工艺参数对碳化硅陶瓷表面质量的影响,并采用单因素试验法分析其表面形貌和表面粗糙度与线速度、进给速度、进给速度与线速度比值R的关系,得出以下结论:

貌是材料塑性和脆性综合去除的结果(1

)金刚石线锯切割碳化硅陶瓷时。

,形成的表面形0.4m(2

/s)在工件进给速度相同提高到1.3m/s时,,碳金刚石线锯的线速度从化硅陶瓷表面的塑性条纹光滑区面积占比升高,脆性剥落区的则下降,微坑的尺寸和数量减少,凹凸感明显减轻,有效改善了切割面的表面形貌,进给方向的表面粗糙度值下降了20.35(3

%),在金刚石线锯线速度相同条件下线锯方向的则下降了10.45%。

的表面质量随进给速度从6μm/s增加到,2碳化硅陶瓷逐步降低,且工件材料脆性剥落产生的微坑数量及面4μm/s而

积增大,塑性变形区面积占比逐渐减小,从而影响了工件表面形貌,导致进给方向与线锯方向的表面粗糙度值分别上升了(4)当进给速度与线速度比值12.07%和3.91%。

R为常数增大进给速度与线速度时,碳化硅陶瓷的表面形貌略2×10-5

,

微改善,工件表面粗糙度值略有降低;二者数值继续增大超过其临界点时,工件表面粗糙度值略有上升,表面质量略有下降。但总的来说,进给速度与线速度比值R固定,

改变进给速度与线速度值,工件表面质量基本维持在同一水平。

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2014 作者简介

陈勇彪,男,。

1981年生,高级工程师。主要研究方向:精密与超精密加工E通信作者-mail:14:0张晓红428203,5男@,1q9q8.c2o年生m,

教授、硕士生导师。主要研究方向:精密与超精密加工。

E-mail:j

ansbomb@126.com(修回日期(:2––编辑021:0周万里423

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