金刚石车刀前角与切削刃钝圆半径对单晶硅加工表层质量的影响

在对单晶硅的超精密切削加工中,为了优化金刚石刀具参数以利于实现其塑性域切削,运用线弹性断裂力学和有限元法对在不同的刀具前角和切削刃钝圆半径下切削区域的应力场分布和微裂纹扩展规律进行了计算仿真研究,并在此基础上进行了单晶硅的金刚石切削试验以验证仿真分析。结果表明,采用前角范围为-15°～-25°的车刀进行切削有利于抑制原子级尺寸裂纹初步扩展成微裂纹,因此可以提高加工时的脆塑转变临界切深值,有利于实现塑性域切削;而且,切削刃钝圆半径越小加工时的微裂纹就越不易扩展,因此也就容易实现单晶硅的塑性域车削,得到高质量的金刚石切削加工表面。

用原子力显微镜扫描测量金刚石刀具刃口半径

介绍了应用原子力显微镜（ＡＦＭ）扫描测量超精密加工用金刚石刀具刃口半径的方法，给出了测量图象和测量结果。该方法可提高金刚石刀具刃口半径的测量精度，对进一步分析刃口参数对超精密加工表面质量的影响具有一定指导意义。

一种基于AFM的金刚石刀具刃口锋利度的检测方法

金刚石刀具刃口纳米级别的锋利度是影响超精密加工表面质量特别是表面微观几何形貌的重要因素。针对目前测量中存在的问题,介绍了一种新的使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)进行金刚石刀具刃口锋利度检测的方法,该方法首先利用仿射变换进行截面数据提取,然后利用一种基于曲率的算法求出圆弧拟合点,最后进行了带约束的圆弧拟合,并给出了单截面钝圆半径的计算结果和误差分析。计算结果表明,该方法具有较高的计算精度,与一般圆评定方法相比更加真实地反映刃口轮廓情况。

金刚石刀具刃口轮廓新型检测方法与技术

研究了原子力显微镜扫描方式及原子力微探针坐标方式的刃口轮廓测量技术。原子力探针新型检测方法与技术可以在亚微米尺度内很好地克服传统测量方法精确度低的缺点 ,而且操作简便 ,为目前超精密加工领域中金刚石刀具研磨技术水平的提高提供了有利的技术手段。

基于原子力显微镜扫描的金刚石刀具纳米刃口轮廓测量方法研究

基于扫描探针理论 ,本文介绍了一种超精密加工用金刚石刀具刃口锋锐轮廓的测量方法 ,给出了测量图象并分析了测量结果 ,首次对金刚石刀具刃口轮廓参数进行了 AFM扫描原理下的初步评定。这一方法可提高金刚石刀具刃口锋锐度的测量准确度 。

超精加工分析用宽范围原子力显微镜的研究

介绍了一种用于超精加工分析用的宽范围原子力显微镜．其垂直方向和水平方向的分辨率可达ｎｍ级，测量范围可达１４０μｍ×１４０μｍ．采用了探头扫描方法和双扫描工作模式，扩大了这种测量方法的工程应用范围．给出了金刚石刀具钝圆半径与精密玻璃光栅和超精密抛光陶瓷的轮廓形貌的测量结果．

基于数据拼接的金刚石刀具刃口三维形貌表征技术

原子力显微镜(AFM)是获取金刚石刀具刃口纳米级三维形貌的重要手段,但其存在测量范围小,难以表征参与切削区域整段刃口形貌特征的问题。采用基于迭代最近点法的刃口AFM测量数据拼接算法,获得了由多组数据拼接得到的刃口纳米级三维形貌,并进行了切削实验验证。实验结果表明,采用的数据拼接方法可较好地用于表征刀具刃口三维形貌。