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作者:宋洪侠;曾国伟;晁胜豪;郭晓光;董志刚;王毅丹;
单位:大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室;
摘要:反应烧结碳化硅(Reaction Bonded Silicon Carbide, RB-SiC)因其优异的热稳定性、耐辐射性以及化学惰性,被广泛应用于核能和光学领域核心构件的制造。但是,RB-SiC材料具有硬度高、脆性大等特点,传统加工方法难以保证其加工质量和效率。超声金刚石线锯切割(锯切)技术作为硬脆材料的高效加工方法,已在单晶Si、单晶SiC等硬脆材料的加工中成功应用。然而,该技术在RB-SiC材料的切削试验和工艺的研究还有待开展。为此,首次开展了RB-SiC的超声锯切试验研究,搭建了超声锯切RB-SiC平台,对比分析了平行与垂直超声振动方向的加工表面质量,研究了超声振幅、线速度、进给速度参数对表面粗糙度及表面微观形貌的影响规律。试验结果表明,超声锯切在提高表面质量等方面具有显著优势。随着振幅由3μm提高到7μm,表面粗糙度值降低了17.4%,表面划痕和凹坑数量随之减少;相较于垂直进给方向,平行进给方向的超声锯切更能有效提高RB-SiC材料的表面质量。本研究可为RB-SiC材料超声锯切工艺研究提供指导。
关键词:超声锯切;;反应烧结碳化硅;;金刚石线锯;;超声振动;;表面质量
基金资助:国家重点研发计划(2022YFB3403401)~~