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摘要
对纳米切削时的碳化硅材料去除行为分析有助于知悉材料去除微观机制和改善加工表面质量，在微机电系统超精密加工半导体器件中具有重要的实际指导价值。因此，本文基于分子动力学法的vashishta势函数对碳化硅纳米切削时的材料去除行为展开探析。研究表明：刀具切削碳化硅材料去除主要以犁沟切削为主，黏着切削为辅的方式进行，其去除行为主要体现在切削载荷易诱导挤压变形区和切削原子集聚区产生高温、高应力，从而诱导材料发生微观去除；纳米切削碳化硅材料的微观特征主要体现在两方面：一方面使得立方碳化硅在切削原子集聚区发生从闪锌矿结构到六方纤锌矿结构的相变转化，且切屑带形状类似崩碎切削；另一方面基底内的碳化硅会形成非晶小颗粒释放内应力集中。六方纤锌矿结构的相变百分数随切削速度和切屑深度增加而增加，随刀具前角的增加而降低，受刀具后角的影响较小。此外，随着切削速度增加﹑切削前角的减小，已加工区表面粗糙度逐渐减小，有利于改善已加工切削区的表面形貌质量，而随着切削后角增加，已切削区表面粗糙度却增加，不利于改善表面形貌质量。
- 出版日期2023
- 单位机电工程学院; 南昌理工学院
