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超精密加工技术文献综述 杨雪情1 （1.江苏大学机械工程学院 江苏 镇江212013 ） 摘要： 天然单晶金刚石具有极高硬度和强度、超高耐磨性、极好导热性、能刃磨出锋利的刃口等一系列优异性能，使其成为超精密加工中不可代替的刀具材料。然而，这些特点也导致了天然金刚石晶体加工效率低、损耗大、分割质量不稳定等各种加工难题。这限制了天然金刚石晶体的利用率，使刀具的成本居高不下，制约了超精密加工技术发展。因此，高效率高质量的分割天然单晶金刚石已成为天然金刚石刀具制造的重要基础技术之一。 关键词：天然金刚石道具；激光切割； Literature Review of Ultra-precision Machining Yang Xueqing 1 (School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang,Jiangsu212013) Abstract: Natural diamond has a series of outstanding performances like high hardness and strength, great wear resistance, excellent thermal conductivity, minimum blade edges radius, etc, which make Natural diamond an irreplaceable tool materials in ultra-precision machining. Nevertheless, these qualities of natural diamond result in some disadvantages in machining it, for example, the efficiency of processing is very low, the loss during processing it is high and the consequence of segmentation is unstable. These problems have increased the cost of the natural diamond tools and seriously hampered the development of ultra-precision machining by limiting the utilization of natural diamond crystals. Therefore, the key technology about how to segment natural diamond with a high-quality and efficiently is becoming more and more important in fabricating natural diamond tools. Keywords: natural diamond tools, laser cutting  0引言 随着机械、光学、航空、航天、军事等领域的科学技术发展，对零件的形状精度、表面质量、稳定性和可靠性、产品性能提出了更高要求，超精密加工技术应运而生。超精密车削作为超精密加工技术的重要组成部分，在国防和尖端科技中起着重要作用。天然单晶金刚石拥有极高硬度、耐磨性好、强度高、极好的导热性、能刃磨出锋利的刃口等一系列优异的性能，使其成为超精密切削中理想的、不可代替的刀具材料。 然而，金刚石晶体具有高硬度、脆性高、强烈的各向异性等不利于机械加工的特点，使得分割效率低、损耗大、质量不稳定，在很大程度上降低了金刚石晶体的利用率，使刀具的成本居高不下，严重制约了超精密车削技术的发展。金刚石刀具的制备在我国研究起步较晚，因此对天然单晶金刚石切割分离机理等方面的了解欠缺，许多金刚石刀具需要进口。 本课题将以天然金刚石作为研究对象，开展激光切割加工实验研究。拟从天然金刚石晶体的激光烧蚀阈值入手，进一步研究可提高切割效率和切割表面质量的措施，最终建立天然金刚石刀具的激光切割工艺。该项课题研究对改进和优化天然金刚石的分割方法、研究激光切割理论及提高刀具质量有极其重要的意义。 1 国内外发展现状 1.1 国外研究现状 自1960年第一台激光器研制成功后以来，国外的激光技术应用一直处于领先地位。美国、日本、德国、意大利等国家已将数控加工机床产业化，他们的激光加工系统也代表了当今世界的最高水平，并利用激光设备优势对各类金刚石材料、类金刚石材料、单晶硅、单晶锗甚至常见的诸如玻璃、陶瓷等超硬材料等进行了切