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示的几何模型。

  二、

 流体

动压基本方程

  

1、Reynold
s 方程

 

对于游离磨料
线锯切片加工,
在垂直于锯丝
轴线的横截面

上,可以用图

3 所示的几何

模型描述。由于在圆形锯丝和被切割晶体间充满研磨液,锯丝和被加工硅晶体表面间的流体动压效

应,类似于两平面问的流体动压润滑现象。以锯丝轴线及运动方向为

X 方向,垂直于锯丝轴线的水

平方向为

Y 方向,则二维 Reynolds 方程的形式如下:

 

式中:

P 为流体动压力(MPa);h 为油膜厚度(μm);x 为锯丝轴向方向(m);Y 为锯丝截面方向(mm);

U 为走丝速度(m/s);η 为研磨液粘度(mPa·s)。

  

2、膜厚方程

  锯丝和被加工晶体表面间的液膜厚度由

3 部分组成 ,其方程为

 

式中:

F 为流体动压力在锯丝位移方向的合力,如图 3 所示,F=pcosy;A 为作用在锯丝某点的单位

力引起该点的弹性位移,又称为自柔顺系数;

hg 表示切入端研磨液的冲击所引起的锯丝径向偏移;

href 表示在流体动压力作用下,锯丝所产生的整体刚性位移。

  

3、 栽荷平衡方程

  对于挠性锯丝,在张紧力作用下处于水平位置,但在流体动压力作用下,锯丝将偏转一定的角

θ(如图 2 所示)。因此,其载荷平衡方程为