常见问题解答

近年来，光纤对接、医学细胞分析、光伏电池灯工作基板上设计出微尺寸的V形沟槽，可以产生微细光纤阵列的定位、微小细胞的导向等新功能。但是这些高附加值的基板大多为难加工的硬脆材质。依赖于效率低、成本高的光、化学腐蚀加工方法。本次研究提出采用砂轮V形尖端的微细精密修整是保证加工的微细程度的关键技术问题。

　　在研究中，砂轮采用数控对磨技术和接触放电技术两种修整方式对金刚石砂轮V形尖端进行修整，分析其微细修整的可行性。而且，建立V形尖端角度和尖端圆弧半径的检测和评价模式，研究影响金刚石砂轮V形尖端成形质量的因素，并对修整精度和修整效率进行实验分析。

　　首先，采用数控对磨技术修整金刚石砂轮V形尖端并进行了加工实验。实验结果显示，采用#600GC磨石对SD600金刚石砂轮进行V形尖端的对磨修整时，其尖端圆弧半径可以小于20μm,且V形尖端上的微细金刚石磨粒可以被修锐，可以用于微沟槽的微细加工中。当加工单晶硅时，其微沟槽尖角圆弧半径达到28.3μm,其深宽比达到0.20.此外，V形尖端的微磨粒出刃形貌对修整效率和加工精度影响较大。对比#180GC油石修整，采用#600GC修整可以获得更好的微磨粒出刃形貌，在微沟槽加工中提高材料去除率约3倍，但是，修整率却下降6-7倍。再次，采用接触放电对金属结合剂金刚石砂轮V形尖端进行了修整。

　　研究发现，当放电电压为7V和放电频率为500HZ时，可得到较好成形角度和较小的尖端圆弧半径；接触放电修整的修整率是#600GC油石修整修整率的350倍左右，修整效率是采用#600GC磨石修整的59倍左右。最后，采用修整的砂轮V形尖端加工了硬质合金车刀刀头、光纤对接石英基板、SiC陶瓷和WC硬质合金基板微米尺度的沟槽阵列和锥塔空间阵列结构。实验结果已经显示出应用前景，这为推广金刚石砂轮V形尖端在微细机械加工中的应用提供了理论依据和基础参数。