方 豹，辜志强，吴彦霖，李刚炎

(武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070)

0 引言

激光微加工技术经过多年的发展已经较为成熟，利用激光束辐照目标表面使其气化烧蚀从而达到加工需求的方法已广泛应用于激光标刻和激光清洗方面[1，2]。根据石英晶体谐振器的物理特性，在生产加工过程中也可以通过激光去除晶体谐振器电极上的表面银层，从而对晶体谐振器的固有振荡频率进行调整，使其固有频率值达到我们所需的目标值[3]。

激光在进行气化刻蚀加工过程中的温度场是一个非线性瞬态导热问题，在加工过程中存在着相变，对其热传导微分方程的求解也十分复杂，因此常利用计算机仿真手段对其进行分析。郑磊等[4]通过仿真对光纤激光切割不锈钢薄板过程的温度场进行了分析研究，分析了激光功率、加工速度及材料厚度对温度场的影响。Tsirkas等[5]针对铝合金机件焊接过程中的温度场问题，建立了激光焊接过程的三维有限元仿真模型，并对T型激光焊接板与材料的温度分布进行了预测。Brügmann等[6]建立了连续激光切割金属过程的温度仿真模型，通过仿真模型和试验对比研究波长激光器切割金属钢板的切割效率。

目前针对微型材料激光加工方面的研究相对较少，而激光微加工本身受激光功率、激光脉冲宽度、加工速度和材料性质等的影响较大。因此，本研究利用ANSYS软件对微型晶体谐振器的激光刻蚀调频进行了仿真分析，得到了在加工过程中材料表面的温度分布，并分析了加工参数对加工过程温度场的影响规律，通过实验验证了仿真的正确性，为微型晶体谐振器的激光调频技术在实际生产中的应用提供了一定的技术参考。……