離子注入輔助超精密加工機理研究.pdf

1、很多硬脆性材料由于具有良好的物理化學性質而廣泛應用于各個領域，采用超精密加工方法雖然能夠獲得光學級表面，但加工過程最終會受到材料固有硬脆特性的制約。脆塑轉變過程是影響此類材料去除形式的關鍵環(huán)節(jié)，一直以來也是超精密加工與材料科學的研究熱點。針對上述問題，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)，利用離子束流預先破壞工件表面單晶結構，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延長刀具使用壽命

2、。該方法的有效性已經在單晶硅、碳化硅等材料上得到初步驗證，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。本文首先回顧了關于超精密切削加工的若干要點，包括主流理論、實驗結果、計算方法局限性等內容，同時列舉了離子注入輔助納米切削的研究現(xiàn)狀，進而開展了以下研究工作：
　　1.基于對分子動力學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變的經驗結論，進而分析了加工參數的影響規(guī)律。通過與塑性材料對比，加深了對硬