脆性材料塑性域超精密加工的研究现状

引言

随着现代科学技术的发展，脆性材料在现代高技术行业的诸多领域，特别是在航空航天、 光学及电子领域中具有十分重要的作用，而且 往往对工件的加工精度和表面质量有非常高的要求。但是到目前为止，脆性材料的加工仍然 是一件困难的事情。因为它们最突出的一个特 性就是材料的脆性高，断裂韧性低，材料的弹性极限和强度非常接近。当材料所承受的载荷 超过弹性极限时就发生断裂破坏，在已女口工表 面产生裂纹和凹坑，严重影响其表面质量和性能 [22,23] ，所以脆性材料的可加工性极差。过去， 人们一直沿用古老的研磨、抛光工艺对脆性材 料进行光整加工。这些加工方法生产效率低，加工精度不易保证，而且加工过程不易实现计算 机控制，对于曲面形状复杂的工件甚至无法加 工，因此已经远远不能适应现代高科技发展和 高效率的要求。

近年来，人们对峙性材料的加工做了大量 的探索和尝试。待别是随着科学技术的高速发 展，金刚石刀具和超精密机床的制造技术都已发展到极高的水平，使得对脆性材料进行超精 密切削加工成为可能。单纯通过金刚石切削脆 性材料表面是近十几年来才发展起来的新兴技术，它主要是通过对脆性材料实现塑性域的超 精密切削来获得高质量表面。这种方法由于具 有生产效率高、生产过程易于控制、可加工曲面形状复杂的工件等优点，有着十分广泛的应 用前景。

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