單晶硅表面超精密切削的分子動力學(xué)研究.pdf

1、由于超精密加工的精度已經(jīng)達到很高的水平，在切削過程中，切削深度有時會是幾層原子層或若干個原子，因此納米加工的材料去除方式是原子的離散過程。這與傳統(tǒng)的切削加工有很大差異，如果還繼續(xù)使用之前的切削理論來對其進行闡述和分析，這將是十分不恰當(dāng)。受到加工條件和成本的限制，在實際環(huán)境下很難對其進行實驗研究。因此，需要利用計算機和分子模擬方法對切削加工過程進行模擬，從而分析整個納米加工過程的機理。
　　本研究在機械加工的過程中，使用分子動力學(xué)模

2、擬金剛石刀具對單晶硅表面進行切削的過程。借助合理選擇的勢函數(shù)，建立三維仿真模型，并從加工過程的瞬時圖像、原子間勢能和切削力的角度，分析加工機理，即：在刀尖的切削作用下，硅表面上的原子被擠壓剪切，原子鍵破壞，這些原子在刀具的推送下不斷擴展延伸，部分變形原子會和已斷裂的原子鍵重新結(jié)合，形成已加工表面。其它的變形原子則會堆砌在刀具前面，變成切屑。為了更深入地了解加工過程，還對不同切削參數(shù)下的加工過程進行了分子動力學(xué)模擬，研究結(jié)構(gòu)表明：隨著切削