Vohvelin kuutioiminen

Tärkeimmät menetelmät piikiekkojen piirtämiseen ovat timanttipyörän viivaus ja laserviivaus. Laserkirjoitus käyttää korkeaenergisen lasersäteen fokusoinnista syntyvää korkeaa lämpötilaa höyrystämään välittömästi piimateriaalin säteilytyksen paikallisella alueella piikiekkojen erottamiseksi loppuun, mutta korkea lämpötila aiheuttaa lämpörasitusta halkeama, mikä johtaa piikiekon reunan halkeamiseen, ja se soveltuu vain ohuiden kiekkojen piirtämiseen. Ultraohut timanttipyörän viiraus on tällä hetkellä yleisimmin käytetty viivausprosessi johtuen viirauksen synnyttämästä pienestä leikkausvoimasta ja langan alhaisista kustannuksista.
Piikiekkojen hauraiden ja kovien ominaisuuksien vuoksi piirustusprosessissa on alttiina vikoja, kuten reunan romahtaminen, mikrohalkeamat ja delaminaatio, jotka vaikuttavat suoraan piikiekkojen mekaanisiin ominaisuuksiin. Samanaikaisesti piikiekkojen korkean kovuuden, alhaisen sitkeyden ja alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi piirustusprosessin aikana syntyvää kitkalämpöä on vaikea johtaa nopeasti, mikä voi helposti aiheuttaa terässä olevien timanttihiukkasten hiiltymistä ja lämpöhalkeilua. , mikä aiheuttaa työkalun vakavaa kulumista ja vaikuttaa vakavasti kirjoituksen laatuun.
Kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat tehneet paljon tutkimusta piikiekkojen kirjoitustekniikasta. Zhang Hongchun et ai. loi regressioyhtälön tärinän ja kuutioprosessin parametrien välille ja käytti geneettisiä algoritmeja saadakseen optimaaliset prosessiparametrit, jotka vastaavat pientä tärinää. He myös vahvistivat kokein, että optimaalinen prosessiparametriyhdistelmä voi tehokkaasti vähentää karan tärinää ja saada parempia kuutiotuloksia. Li Zhencai et ai. havaitsivat, että ultraäänivärähtelyavusteisen kuutioimisen synnyttämä sahausvoima on pienempi kuin yksikiteisen piikuutioimisen aiheuttama voima ilman ultraääniapua, ja piikiekkojen kuutiokokeiden avulla varmistettiin, että ultraäänivärähtely voi vähentää sahausvoimaa ja estää piikiekkojen reunan romahtamisen. . Japanilainen Disco-yritys on kehittänyt laseruritusprosessin, joka avaa ensin kaksi hienoa uraa kuutiopolussa ja käyttää sitten terää täydentämiseen. kuutioi kahden hienon uran väliin. Tämä prosessi voi parantaa tuotannon tehokkuutta ja vähentää ei-toivottujen tekijöiden, kuten reunan romahtamisen ja delaminoitumisen, aiheuttamia laatuvirheitä. Lu Xiong et ai. Fudanin yliopistossa käytettiin laseruritusprosessia, jota seurasi mekaaninen terän kuutioiminen kuutioiksi pienik-arvoisiin dielektrisiin piikiekkojen materiaaleihin. Suoraan terän kuutioimiseen verrattuna lasturakenne on valmis eikä metallikerrosta putoa tai käänny, mutta prosessi on hankala ja kuutioimiskustannukset korkeat. Yu Zhang et ai. havaitsi, että lisäämällä terän pyörimisprosessin vaimennussuhdetta, työkalun tärinäilmiötä nopean pyörimisen aikana voidaan vähentää jossain määrin, mikä parantaa urasuorituskykyä ja pienentää lastuttavan reunan kokoa, mutta ei sisään- syvyystutkimus tehtiin.
Yksittäinen kuutio, eli piikiekon pilkkominen kokonaan kerralla, kuutioimissyvyys saavuttaa 1/2 UV-kalvon paksuudesta, kuten kuvassa 4. Tämä menetelmä on yksinkertainen ja soveltuu erittäin ohuiden materiaalien kuutioimiseen. mutta työkalu kuluu voimakkaasti kuutioimisen aikana, kuutioveitsen reuna on taipuvainen halkeilemaan ja mikrohalkeamiin, ja viillon reunan pinnan morfologia on köyhä.
Kerroksellinen kuutioprosessi, kuten kuvassa 5. Viipalointimateriaalin paksuudesta riippuen kuutioiminen suoritetaan kerrossyötöllä kuutioiden syvyyssuunnassa. Ensinnäkin uurtaminen ja viiraus suoritetaan suhteellisen pienellä syöttösyvyydellä, jotta varmistetaan, että työkaluun kohdistuu pieni voima, vähennetään työkalun kulumista ja vähennetään leikkausveitsen reunamurtumaa. Sitten piirustus suoritetaan kohtaan, jossa UV-kalvon paksuus on 1/2.