激光原位辅助金刚石刻刀耦合效应分析

本研究以激光原位辅助刻划为基础,对激光原位辅助金刚石刻刀的传播路径进行分析,为保证入射激光束经由金刚石刻刀后射出,首先通过理论计算对激光入射位置进行求解,求解后利用COMSOL Multiphysics软件对求解的激光入射位置进行数值模拟仿真验证,并对从刻刀射出的激光功率密度进行分析,最后通过实验验证所求结果的准确性。本研究为激光原位加工刀具的设计和后续的刻划实验提供了依据,为类似的激光原位加工提供了一种可行的理论方法。

激光原位辅助车削单晶锗的表面质量试验研究

为提高单晶锗的表面加工质量,减少工件表面的崩碎及微裂纹,采用激光原位加热辅助单点金刚石车削的加工方式对单晶锗进行加工。主要研究了激光原位加热辅助单点金刚石车削工艺和常规单点金刚石车削工艺对单晶锗(111)晶面加工性能的影响,通过对比工件的表面粗糙度、位错密度及残余应力,分析激光辅助单点金刚石车削带来的效益。试验结果表明,数控车床上采用相同切削工艺参数时,相比于常规加工方式,激光原位辅助加工方式的工件表面粗糙度由193.3nm降低到17.5nm;位错密度通过半峰宽数值表征,激光原位辅助加工方式的半峰宽数值明显下降,由58.9043降低到43.2567,降低了26.6%,有效降低了位错密度。

车刀双倒棱结构切削效应的仿真分析

以Al-6061铝合金为研究对象,基于Deform有限元分析软件,进行三维切削仿真分析。采用正交试验设计方法,研究车刀双倒棱结构参数对切削力及切削温度的影响规律。仿真试验结果表明,在适当的双倒棱宽度与双倒棱角度下,切削力和切削温度对比单一定值倒棱有明显的减小,研究结果可为倒棱刀具刀尖结构优化和实际切削加工提供理论指导。