汪圣飞，安晨辉，张飞虎，游　雾，雷向阳

(1. 哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江，哈尔滨 150001；2. 成都精密光学工程研究中心，四川，成都 610041)



磷酸二氢钾晶体飞切过程中温度场的分布及其对切屑形貌的影响

汪圣飞1,2，安晨辉2，张飞虎1*，游雾2，雷向阳2

(1. 哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江，哈尔滨 150001；2. 成都精密光学工程研究中心，四川，成都 610041)

研究了磷酸二氢钾(KDP)晶体飞切加工过程中温度场的分布，探索了切削温度对KDP晶体切削过程的影响。首先，采用热力耦合有限元分析对KDP晶体切削过程进行了仿真，获得了不同切削深度下材料内部温度场的分布。分别使用飞切机床和纳米压痕仪在不同速度下切削KDP晶体，发现不同切削速度下形成的切屑的微观形貌存在显著差异， 分析指出这可能是由于在不同切削速度下切削区域温度差异导致的。最后，对低速加工过程中获得的切屑进行加热试验，并观测了不同温升条件下切屑微观形貌的变化。飞切加工仿真实验显示：当切深为200 nm时，切削区域的温度达到110 ℃；而实际实验结果表明：当温度超过100 ℃时，切屑的微观形貌会发生明显变化。综合仿真及实验结果可知：在KDP晶体飞切加工过程中切削区域的温度将超过100 ℃，因此在对KDP晶体切削机理进行研究时，必须考虑温度对材料力学性能及其去除过程的影响。

磷酸二氢钾(KDP)晶体；晶体飞切；温度场；切屑；微观形貌

*Correspondingauthor,E-mail:zhangfh@hit.edu.cn

1　引　言

磷酸二氢钾KDP(Potassium Dihydrogen Phosphate, KH2PO4)晶体具有优良的非线性光学特性，并且作为如今唯一一种可在人工条件下生长到500 mm以上的非线性光学晶体，被广泛应用于高能激光驱动器的光路中作为电光开关及频率转换元件，具有不可替代的作用[1]。……