切削参数对单晶锗微切削温度及表面粗糙度的影响

作者：李金乐; 李珊^*; 杨晓京; 杨沆林; 马一鸣

来源：稀有金属, 2021, 45(09): 1086-1094.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy19090002

• 单晶锗
• 微车削
• 切削温度
• 表面粗糙度
• 蒙特卡罗模拟

为了提高单晶锗元件的表面质量,采用红外热像仪对单点金刚石车削单晶锗过程中的温度进行在线测量,并通过轮廓仪测量其加工后的表面粗糙度(Ra)值,研究了不同进给速度、主轴转速、切削深度下的温度分布以及对表面粗糙度的影响,通过蒙特卡罗模拟获得切削温度和表面粗糙度对切削参数的灵敏度,并确定了切削参数的最佳范围。研究结果表明:进给速度对实验结果高度显著,切削温度和表面粗糙度对进给速度最敏感,其灵敏度分别为63.8%,64.6%。进给速度越大,表面粗糙度值越大、温度越高,最高温度为28.1℃。不同的切削参数下,切削温度高的表面质量低于切削温度低的表面质量,表面粗糙度(Ra)值最小为7.85 nm,最佳切削参数组合为进给速度12 mm·min-1、主轴转速3000 r·min-1、切削深度3μm。

• 单位
  机电工程学院; 昆明理工大学