بررسی تاثیر ابعاد قطعه کار بر ماشینکاری نانومتری سیلیکون تک کریستال با استفاده از روش دینامیک مولکولی
نویسندگان
1 دانشیار، گروه ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کِیو، یوکوهاما، ژاپن
3 دانشجوی دکتری، گروه ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2020.9835چکیده
فرآیند ماشینکاری نانومتری، روشی فوق پیشرفته جهت ساخت قطعات با دقت ابعادی چندمیکرومتر و صافی سطح نانومتری میباشد. علیرغم روشهای ماشینکاری سنتی، در این روش میتوان قطعات ترد مانند سیلیکون را نیز به خوبی ماشینکاری نمود. با توجه به انجام این فرآیند در مقیاس نانومتری، رفتار ماده متفاوت از حالت حجیم آن خواهد بود. از این روی، ابعاد قطعهکار نیز بر خروجی و کیفیت نهایی قطعات ماشینکاری شده تاثیرگذار میباشد. در این تحقیق، با استفاده از روش شبیهسازی دینامیک مولکولی و ثابت در نظر گرفتن تمامی پارامترهای ماشینکاری و تحلیلی، تاثیر پهنا و ابعاد قطعهکار بر کیفیت ماشینکاری بررسی گردیده است. نتایج مشخص نمود که کوچک شدن بیش از حد ابعاد قطعهکار، سبب ایجاد یک شوک اولیه در قطعه میگردد. این موضوع سبب افزایش برادههای منقطع و کاهش کیفیت سطح میگردد. همچنین نتایج نشان داد با اینکه پیشروی ابزار سبب افزایش دمای قطعهکار میگردد، اما در قطعات با طول کمتر از 21 نانومتر، این شتاب بسیار بیشتر میباشد. علاوه بر این، مشخص گردید که افزایش ابعاد قطعهکار، سبب کاهش نوسانات نیرو و همچنین نیروی کل ماشینکاری میگردد.
