单晶锗微切削温度场建模及实验分析

来源期刊：工程科学学报2020年第11期

论文作者：李金乐 李珊 杨晓京 杨沆林 马一鸣

文章页码：1499 - 1506

关键词：温度场;热传导;单晶锗;红外热像仪;切削速度;微切削;

摘    要：针对单晶锗微切削热传导问题,采用移动热源法分别建立了在剪切滑移面热源和前刀面摩擦热源作用下单晶锗的微切削温升理论模型,计算了单晶锗三种切削速度下的最高切削温度,同时以同类硬脆性材料单晶硅的切削温度对此模型进行了验证.通过单点金刚石车削实验,利用红外热像仪对单晶锗微切削过程中的温度进行了在线测量.实验测量结果与模型计算结果对比发现,不同切削速度下,单晶锗的最高切削温度变化趋势一致,切削速度越大温度越高,其相对误差在2.56%～6.64%之间;单晶硅的最高切削温度相对误差为3.84%.模型能够对单晶锗及同类硬脆性材料的温度场进行较准确的预测,为研究其热效应提供进一步理论支持.