納米刃口刀具制備及切削機(jī)理的研究.pdf

1、精密和超精密加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)中最重要的部分之一，是衡量一個國家制造技術(shù)和水平的重要依據(jù)，其能力直接影響國防航天等國家戰(zhàn)略領(lǐng)域的發(fā)展。超精密切削技術(shù)是二十世紀(jì)后半葉逐步發(fā)展起來的新興技術(shù)，其優(yōu)勢是通過切削直接獲得超光滑的表面，在提高生產(chǎn)效率的同時還提高了材料的加工精度和表面質(zhì)量。隨著材料被去除量逐漸減小，尤其是去除量達(dá)到納米尺度時，傳統(tǒng)加工機(jī)理已經(jīng)無法解釋材料去除機(jī)制。而單次切削能夠獲得的最薄切削厚度是切削加工可實(shí)現(xiàn)的加工精度能力的標(biāo)

2、志，是超精密加工中加工精度的最有力的體現(xiàn)。
　　本文將著重圍繞納米刃口刀具制備及基于這種納米刃口刀具實(shí)現(xiàn)納米切削的機(jī)理展開研究。論文主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）利用聚焦離子束制備具有納米刃口半徑的金剛石刀具，通過理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，優(yōu)化制備流程，制備出刃口半徑小于20nm的鋒利金剛石刀具；所制備的納米刃口刀具同時還能滿足使用壽命的需求，并具有納米級的輪廓精度；基于自行開發(fā)的多自由度納米加工平臺進(jìn)一步制備具有非對

3、稱結(jié)構(gòu)的微細(xì)銑刀，實(shí)現(xiàn)更合理的刀具結(jié)構(gòu)和整體強(qiáng)度。
　?。?）在刀具制備的過程中，金剛石表面非晶層厚度直接影響刀具使用性能及刀具壽命，本文基于激光共聚焦顯微拉曼光譜技術(shù)，提出一種拉曼比值測定納米級非晶層厚度的方法，在測量小于50nm的金剛石表面非晶層時其絕對誤差小于3nm。
　?。?）利用已制備出的具有納米級鋒銳刃口的金剛石刀具開展納米切削的基礎(chǔ)性研究，獲得了最薄5.9nm的單晶銅切屑，同時證實(shí)了當(dāng)?shù)毒呷锌诎霃胶颓邢骱穸韧?/p>