刀具前角对单晶硅超精密加工表面质量的影响

为了解决单晶硅加工表面质量各向异性的问题,应用分子动力学方法研究刀具前角对单晶硅加工表面质量的影响。建立4种调整前角的切削模型,分析单晶硅相变、应力、切削力和摩擦系数。切削单晶硅(111)[-211]晶向的结果表明,负前角并不是越大越好。刀具前角调整到-20°时,产生的具有5、6配位数的硅原子数最少,亚表面损伤程度最低,此时的静压峰值也是最小的。通过调整切削前角,刀具产生最适静应力,从而控制高压相变的发生,实现对加工表面各向异性的消减。