介绍许多先进的材料，如AlTiC亚博网站下载 (Al2O3.-TIC复合材料），蓝宝石或SiC用作功能装置的基板。他们中的许多人都很难和难以机器。Altic已被用作具有薄膜换能器元件的硬盘存储器件的书写或读头滑块的基板。将厚度约1.2 mm的AlTiC晶片切成1 mm的薄片x3毫米)由70-300 μm厚度的切片刀片．传统上，加入高馈电速度（1-3mm / s）和低边缘碎裂尺寸（5-20μm），用于切割AltiC芯片[1]。为了达到这些要求，有必要通过分析切丁刀片的可磨性来研制切丁刀片。由于商用切丁设备采用恒定的进给速度系统，在切丁过app亚博体育程中，作用在切丁刀片上的力会由于其表面条件的恶化而改变，即磨粒的脱落或暗淡，基体材料的变形和磨损。改变的力使传统的切刀系统的切刀分析变得复杂。 我们小组开发了一种恒定进给力系统，可以分析砂轮的可磨性[2-4]。在恒定进料系统下，在加工过程中进料速度改变，这取决于砂轮的表面状况，并表示其磨削性。 最近，已经开发了一种恒定的喂料切割系统来分析切割叶片的磨削性[5,6]。在该研究中，通过建立在恒定馈送力切割系统下的馈送速度的新模型来估计切割叶片的理论磨削性。通过比较不同磨粒尺寸的经验切割速度和理论切割速度，对模型进行了评价。 实验用不同的金刚石粒尺寸制造三种切割刀片，5-12μ(# 1200), 10 - 20μm（＃800）和30-40μm（＃500）。WC-Co作为基体材料[5,6]。切割刀片由31 vol%的孔隙、38 vol%的金刚石晶粒和31 vol%的WC-Co基体材料组成。其厚度在85 ~ 90 μm之间。用含有600目氧化铝磨粒的平板在湿条件下对所制备的切丁刀片进行修整。修整条件为切丁深度2.0 mm，进给工作台速度1 mm/s，修整长度240 mm。 利用共聚焦激光显微镜(CLM)观察了切割刀片表面的晶粒数和晶粒分布。 修整后，在2.0 N、恒进给力条件下，用冷却水进行切丁试验。图1示意了一个恒定的进给力系统。在商用切丁机的工作台上安装了一个直线滑块，以向切割试样传递恒定的力。将1.2 mm厚的AlTiC晶片切割成75 mm长、70 mm宽的薄片。将AlTiC板放置在氧化锆板上，切割方向上开槽宽度为1.0 mm，深度为3.0 mm。凹槽的位置是为了避免刀片与氧化锆样品夹接触。在切割测试期间测量不同线的处理周期。根据处理周期的切割样品的长度计算不同线的馈电速度。 
图1所示。恒定馈送力切割系统的示意图。在商用切丁机的工作台上安装了一个直线滑块，以向切割试样传递恒定的力。将预处理好的75 mm AlTiC晶片固定在样品固定器上。在恒定进给力2.0 N下测定了进给量。 结果图2显示了切割速度，年代作为切丁长度的函数，l在2.0 N的进给力下。切割速度,年代在加工的切刀中，第一行切刀1200、800和500分别为0.95、4.8和6.3 mm/s。切割速度随着切割长度的增加，对于所有切割刀片增加，随着切割长度的增加。 
图2。切球长度L对切球速度S代表f磨制的切块刀片，#1200，#800和#500。 讨论理论切割速度，年代估计所有切割刀片。假设磨粒为球形，如图3所示r为磨粒的半径，一个h为谷物在高度的水平横截面积，h”， 和一个v为垂直截面积。只考虑半圆区域一个n，因为在切割过程中，由于磨料颗粒的犁耕作用，圆的另一半不与地面材料接触。地区,一个h和一个v可以计算为晶粒半径的函数，r和高度,h”通过以下等式; 
（1)
(2）
粒度中值分别为:#1200 (5-12 μm)、#800 (10-20 μm)和#500 (30-40 μm)分别为8.5、15和35 μm。分别．图4显示了之间的关系一个h和一个v谷物尺寸的谷物，8.5,15和35μm，各种高度，h”． 
图3。一个球形颗粒模型的示意图。在切割刀片表面上有成千上万的金刚石晶粒，其角度朝向研磨方向。 
图4。之间的关系一个h和一个v对于不同的晶粒尺寸，(a)8.5μm， (b) 15 μm和(c)各种高度35 μm，h”． 因为许多谷物在不同的高度在切割期间同时接触到海拔晶片，将考虑在切割刀片表面上的晶粒的数量和这些分布。谷物oN切丁刀片表面不同高度，z用CLM观察切刀周围的8个位置计数。 图5显示了不同高度的颗粒密度，z．晶粒密度成比例地增加至10μm高度，并且在10μm后变得几乎恒定。图6显示了切割期间切割刀片和天然晶片的接触区域的定义。假设接触面积为LD.,在那里l是切割叶片厚度和D为AlTiC晶圆厚度。 
图5。粮食每个切割刀片的密度高达35μm。用CLM法观察切刀周围8个不同的点，对切刀表面的颗粒进行计数。每个观察区域约0.05 mm2． 
图6。切割叶片与加捻期间的接触区域的定义。假设接触区域等于叶片厚度，L乘以晶片厚度，D。 通过乘以接触区域LD.在各种高度的晶粒密度z，计算接触区晶粒数，如图7所示。 
图7．切割叶片的接触区域的晶粒数量计算为晶粒的晶片，其作为晶粒密度乘以接触区域。 计算高度水平横截面积总数的等式z，一个h（z） 将； 
（3)
在那里,n（z)为高度的粒数z．
有效数量的谷物，N（z）通过乘以非重叠谷物的概率来估计，λ（z)以粮食的数量计算，n（z）。图8为切分叶片表面模型及非重叠颗粒概率计算方法，λ（z）在高度，z．λ（z)由每粒高度的杂交长度计算z，ln（z），代表; 
(4）
然后，切割刀片表面上的有效数量的金刚石颗粒将是; 
(5）
最后，有效的预计区域，一个p”（z），计算为; 
(6）
图8。磨粒方向不重叠的原理图和计算。通过总杂交长度ln高度为z的颗粒。 图9显示了切块刀片的垂直横视图模型。有效的预计区域，一个p”（z）表示为总孵化面积。之间的关系计算一个h（z）和一个p”（z）对于每个晶粒尺寸如图10所示。在2.0 N进给力下，一个h（z）变成96微米2根据制造商NEOMAX Co.， LTD规定的AlTiC维氏硬度19.1GPa计算。 
图9。切丁刀片的垂直交叉视图。有效投影区，一个p”(z)显示作为总孵化区。 
图10。之间的关系一个h（z）和一个p”(z)通过考虑晶粒尺寸，粒度和晶粒分布。 理论进给速度，年代，由理论体积去除率除以试样与切块刀片之间的接触面积得到。理论体积去除率由有效投影面积计算，一个p”（z），切丁刀片的转动速度，V．接触面积等于切刀厚度，l，乘以样品厚度，D． 
（7）
V为切刀转动速度，60m /s，l和D是分别为90μm和1.2 mm。 通过计算计算一个p”（z）在等式中（7），理论喂养速度，年代计算出来。 根据式(7)计算出的1200、800、500切刀的进给速度分别为1.4、4.1和6.5 mm/s，如图11所示。不同晶粒尺寸的理论进给速度与经验进给速度足够接近，这表明用式(7)计算进给速度对于恒定的进给力系统是足够合理的。实验和理论进给速度之间的差异是认为是由于有效投影区域的基质材料重叠，一个p”（z） 
图11。第一种切割线的计算和经验调味速度。 结论通过对恒力切丁系统切丁速度的分析，建立了可磨性的理论计算模型。利用切削刀片的切削速度，结合考虑球面形状的磨粒在切削刀片表面的投影面积、数量和分布情况，计算了不同磨粒尺寸下的理论切削速度。 通过使用AltiC的维氏硬度，犁载荷，磨料的血管数量和切割叶片表面上的颗粒的分布来计算金刚石晶粒的投影区域。5-12 μm(目数1200，#1200)、10-20 μm(#800)和30-40 μm(#500)三种不同磨粒粒度的理论切割速度分别为1.4、4.1和6.5 mm/s。切割叶片，＃1200，＃800和＃500下的2.0 n恒定馈线切割系统的经验切割速度分别为0.95,4.8和6.3mm / s，与理论上相当吻合。已经得出结论，切割叶片的磨削性取决于切割叶片表面上的磨粒尺寸，数量和分布。 确认作者们感谢日本政府通过文部科学省的21世纪卓越中心(COE)项目，给予了部分支持。亚博老虎机网登录该研究的一部分也得到了日本新能源和工业技术开发部门（NEDO）的支持。 参考1.H. Gatzen，“加工超精密微滑块的挑战”，数据存储，4［8］(1997) 85 - 90。 2.大西、近藤、山本、筑田、石崎、瓷。Soc。日本，104亿英镑(1996年)610-613(日文)。 3.高田，" Kou Nouritsu Kou kenakuhi Takousitsu Daiyamondo Toishi no Kaihatsu "长冈理工大学博士论文，(1998)47-67(日文)。 4.高田和石崎，“恒力进给磨削系统对硅片和烧结Al2O3的磨削行为”，中华人民大学学报(自然科学版)，5[2](2003)50-53。 5.T.Adachi，K. Matsumaru和K. Ishizaki，“的制造用于切割的高效切割刀片艾尔2O3.- 综合“，j .陶瓷。Soc。日本，114[4](2006)。 6.K. Matsumaru，T.Adachi，H. Kim，A. Takata和K.Ishizaki，“Teiokuri Kensakuban Ni Yoru Seramikkusuno Cyou Heitan Usuita Kakou”，国际磁盘驱动器设备材料协会日本app亚博体育亚博网站下载新闻,[48](2002)8 - 11(在日本)。 详细联系方式
Kozo Ishizaki
机械工程系
纳卡冈理工大学（Nagaoka Gijutsu-Kagaku Daigaku）
Nagaoka.
日本新泻940 - 2188
电子邮件:(电子邮件保护)
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Takuya足立
机械工程系
纳卡冈理工大学（Nagaoka Gijutsu-Kagaku Daigaku）
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Koji Matsumaru
机械工程系
纳卡冈理工大学（Nagaoka Gijutsu-Kagaku Daigaku）
Nagaoka.
日本新泻940 - 2188
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