1、單晶硅是現(xiàn)代半導體器件的基礎材料，被稱為“微電子大廈的基石”，同時也是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎材料。研究單晶硅材料的切割加工具有十分重要的理論意義和實際應用價值。
　　 磨料水射流技術是近年來發(fā)展起來的特種加工技術，是一種“冷”切割加工方式，具有無熱影響區(qū)、切口質(zhì)量好、無火花、環(huán)境友好等優(yōu)點，尤其適用于熱敏、壓敏、高硬度、高脆性、難加工材料和復合材料等的切割加工，在機械制造、航空航天、軍工、醫(yī)療、新能源等領域具有廣泛的應用前景。

2、r>　　 本文應用磨料水射流技術對單晶硅進行了車削實驗研究。論文對單晶硅車削加工的宏觀表面特征、切割加工參數(shù)對加工能力和加工質(zhì)量的影響進行了研究。車削加工切口的幾何特征表明，磨料水射流車削時既有普通切割時存在的表面特征又有其獨有的加工特征。在直線切割時形成收斂型切口、平行型切口和發(fā)散型切口。在磨料水射流車削時表現(xiàn)為正錐型、倒錐型的錐度。在直線切割時切割斷面表現(xiàn)的不同區(qū)域在車削時根據(jù)噴嘴運動速度與工件轉(zhuǎn)速之間的相對運動速度不同，也表現(xiàn)為

3、車削磨損區(qū)，變形磨損區(qū)和射流反彈區(qū)三個環(huán)狀區(qū)域。
　　 論文研究了射流壓力、靶距、噴嘴橫移速度、工件轉(zhuǎn)速對切縫寬度和光滑區(qū)表面粗糙度的影響。結果表明，隨著射流壓力的增加，切縫寬度和光滑區(qū)表面粗糙度都隨之減小。存在一個約5mm的最佳靶距使切縫寬度最小，隨著靶距的增大，表面粗糙度值先減小后增加。因此存在一個最佳靶距使表面粗糙度最小。隨著噴嘴橫移速度增加，切縫寬度減小，而加工表面粗糙度隨著噴嘴橫移速度的增加而增大。當工件轉(zhuǎn)速增加時，切

4、縫寬度和表面粗糙度都是先減小后增加，但表面粗糙度隨工件轉(zhuǎn)速的變化趨勢并不顯著。
　　 論文用正交實驗法對磨料水射流車削加工單晶硅棒進行了實驗研究和數(shù)據(jù)分析。切縫寬度的極差分析結果表明，靶距對結果的影響程度很大，其次射流壓力對切縫寬度也有很重要的影響，根據(jù)實驗的參數(shù)水平及優(yōu)化結果選擇了較優(yōu)的水平組合，射流壓力P=230Mp，靶距S=5mm，進給速度V=25mm/min，工件轉(zhuǎn)速N=10r/min。表面粗糙度極差分析結果表明，射流壓

5、力對表面粗糙度的影響程度較大，所以車削時應根據(jù)所要求的表面粗糙度值、能源損耗程度、經(jīng)濟成本慎重選擇壓力；其次影響較大的是靶距。最后根據(jù)實驗的參數(shù)水平及優(yōu)化結果選擇了較優(yōu)的水平組合，即射流壓力P=230Mp，靶距S=5mm，進給速度V=30mm/min，工件轉(zhuǎn)速N=10r/min。
　　 論文用回歸分析方法和matlab語言，建立了磨料水射流車切單晶硅片切縫寬度和表面粗糙度的預測模型．切縫寬度的預測模型為：lnW=703.718P