基于AFM的納米機(jī)械刻劃切屑形成過程試驗研究.pdf

1、掃描探針顯微鏡(SPM)包括原子力顯微鏡(AFM)和掃描隧道顯微鏡(STM)以其分辨率高,可以在真空、大氣和液體環(huán)境下工作的優(yōu)勢,在納米技術(shù)研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?；谠恿︼@微鏡的機(jī)械刻劃加工具有精度高而且加工同時可以對表面監(jiān)測等優(yōu)點。因此,對基于原子力顯微鏡的納米刻劃相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究,具有重要的理論意義與實用價值。切屑的形成和對切屑產(chǎn)生影響的因素是機(jī)械加工中的一項重要研究內(nèi)容。因此,本文通過AFM機(jī)械刻劃加工方法,對超精密加工

2、中切屑的形成、形貌的影響因素進(jìn)行了研究。本文首先對針尖刻劃過程以及AFM刻劃機(jī)理進(jìn)行了分析。AFM刻劃加工可以分為兩個過程,即壓入過程和刻劃過程。針尖壓入樣品表面,隨著針尖的移動,針尖前材料堆積增多,發(fā)生斷裂隨著針尖被帶走,形成切屑。本文隨后通過變化不同參數(shù)(進(jìn)給量、刻劃速度、垂直載荷、循環(huán)次數(shù)和不同進(jìn)給方向等)進(jìn)行刻劃試驗,通過掃描電鏡(SEM)對刻劃后試件形成切屑進(jìn)行觀察。通過實驗結(jié)果,分析各種參數(shù)的切屑形成、形貌的影響和變化規(guī)律。