北京華諾恒宇光能科技有限公司,成立于2002年，是專注于半導(dǎo)體、印制電路板、陶瓷電容、柔性線路板、LED微精密加工（納米級）的高科技公司，在精密切割、打孔、微孔加工領(lǐng)域占據(jù)一定的市場份額，系高精度制造加工系統(tǒng)的佼佼者。
激光切割以其切割范圍廣、速度高、切縫窄、熱影響區(qū)小、加工柔性好等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于各種加工領(lǐng)域,是激光加工中發(fā)展為成熟的一種技術(shù)。近年來,隨著不同材料在新領(lǐng)域中的應(yīng)用,為充分發(fā)揮激光切割技術(shù)在新材料、精細加工和大批量生產(chǎn)中的優(yōu)勢,更好地解決某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的難加工問題,提高激光切割的質(zhì)量和效率并有效地降低其加工成本,進一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域,使激光切割技術(shù)更好地服務(wù)于社會生產(chǎn)。

采用一種基于氣熔比控制的激光精密切割方法,研究了氣熔比和板厚對激光切割氧化鋯陶瓷板質(zhì)量的影響,即氣熔比對切縫質(zhì)量,切面條紋形貌及粗糙度的影響.對氣熔別為0.099,0.160,0.184和0.202的4組試件進行觀測,發(fā)現(xiàn)提高氣熔比可明顯改善切縫質(zhì)量,切面條紋光滑區(qū)長度和條紋波長,切面粗糙度由6.969μm降低到2.482μm.同時對板厚分別為0.8,1.0,1.5,3.0的4組試件進行觀測,隨著板厚的增加,氣熔比減小,切縫質(zhì)量降低,切面粗糙度由5.946μm降低到2.287μm.板厚為0.8,1.0時,切面為較光滑的周期性條紋;板厚為1.5時,切面呈現(xiàn)兩個區(qū)域,即光滑區(qū)和粗糙區(qū);當(dāng)板厚增加到3.0時,切面呈現(xiàn)三個區(qū)域,即光滑區(qū),粗糙區(qū)和鱗狀層疊區(qū).綜合研究氣熔比和板厚可以加深對激光切割機理的認識,為提高氧化鋯陶瓷板的激光切割質(zhì)量提供理論與實驗依據(jù).

針對陶瓷材料小孔加工質(zhì)量較差以及加工成本較高等問題,設(shè)計一種基于旋轉(zhuǎn)超聲的氧化鋯陶瓷小孔磨削加工工藝.首先分析旋轉(zhuǎn)超聲加工原理,然后在超聲振動條件下利用金剛石對氧化鋯陶瓷小孔進行單因素磨削加工試驗,并對小孔的內(nèi)壁進行形貌分析和粗糙度檢測,后研究主軸轉(zhuǎn)速,超聲功率以及進給速度對小孔表面粗糙度的影響規(guī)律.研究結(jié)果表明:與普通磨削方式相比,在旋轉(zhuǎn)超聲加工條件下,小孔表面質(zhì)量和余應(yīng)力都得到較大改善,當(dāng)超聲功率達到300 W時,加工后的小孔表面粗糙度下降了52%,加工精度明顯提高.

首先分析超聲加工硬脆陶瓷材料的實際意義,再對目前陶瓷材料的加工理論基礎(chǔ)和工藝手段進行總結(jié),以實際加工運動過程為基礎(chǔ),結(jié)合壓痕斷裂力學(xué)理論分析縱扭復(fù)合振動超聲加工陶瓷材料破碎去除機理,搭建試驗平臺,以加工過程物理量磨削力的變化規(guī)律和加工材料表面形貌分析材料去除過程機理,與理論相結(jié)合,豐富振動輸出模式,滿足陶瓷材料高效高精密的加工要求,主要研究方法和結(jié)論如下:1、首先通過總結(jié)目前關(guān)于陶瓷材料加工機理研究的理論基礎(chǔ)和存在的加工工藝手段的優(yōu)劣性,得到復(fù)合振動超聲對加工陶瓷材料具有一定的優(yōu)越性,并對復(fù)合振動超聲加工在硬脆類材料上的研究應(yīng)用進行歸納,確定了縱扭復(fù)合振動超聲加工對陶瓷材料的工藝優(yōu)勢;