離子注入輔助超精密加工機(jī)理研究.pdf

1、很多硬脆性材料由于具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，采用超精密加工方法雖然能夠獲得光學(xué)級(jí)表面，但加工過(guò)程最終會(huì)受到材料固有硬脆特性的制約。脆塑轉(zhuǎn)變過(guò)程是影響此類材料去除形式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一直以來(lái)也是超精密加工與材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，課題組提出了離子注入表面改性輔助超精密加工新方法(NiIM)，利用離子束流預(yù)先破壞工件表面單晶結(jié)構(gòu)，引入晶格損傷或非晶化，從而降低表層硬度、彈性模量，在保證塑性域加工的同時(shí)延長(zhǎng)刀具使用壽命

2、。該方法的有效性已經(jīng)在單晶硅、碳化硅等材料上得到初步驗(yàn)證，然而作為超精密加工新工藝，其理論體系還不完善，仍需要系統(tǒng)的研究工作。本文首先回顧了關(guān)于超精密切削加工的若干要點(diǎn)，包括主流理論、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、計(jì)算方法局限性等內(nèi)容，同時(shí)列舉了離子注入輔助納米切削的研究現(xiàn)狀，進(jìn)而開展了以下研究工作：
　　1.基于對(duì)分子動(dòng)力學(xué)方法的討論以及切削區(qū)域的表征，獲得了微觀尺度下脆塑轉(zhuǎn)變的經(jīng)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)而分析了加工參數(shù)的影響規(guī)律。通過(guò)與塑性材料對(duì)比，加深了對(duì)硬