墨洪磊，郑家洛，兰 洁，陈 肖，许剑锋

（1.上海航天控制技术研究所,上海201109;2.华中科技大学机械科学与工程学院,武汉430074）

0 引言

随着现代尖端技术、高新科技以及红外光学技术地不断发展,单晶硅、锗以及各种光学玻璃等脆性材料被广泛应用于航空航天、红外探测、武器装备等领域中。针对这些具有优良性能的脆性材料,其超精密加工技术成为人们日益关注的焦点。由于红外透过率良好、折射率高、色散好,单晶硅已成为目前最重要的红外光学材料之一,被广泛用于高质量制冷军用红外光学系统。单晶硅还具有化学性质稳定、导热性好、材料均匀性好、熔点高等性质,因此可作为标准测量器具、强激光反射镜的衬底镜、红外光学成像镜、深空物质运动轨迹捕捉成像镜、红外探测器、高速反导导弹头罩衬底、防空导弹导引头光学镜片等及其他红外光学设备的窗口材料[1-2]。

目前,单晶硅材料的光学元件大多都是通过金刚石磨削、研磨、抛光得到的,这种工艺虽然可以得到很好的表面质量,但是加工效率低,并且生产成本非常高。相较于磨削、研磨、抛光,车削的材料去除速率高得多,同时也可以加工前者加工不了的复杂形状表面以及微结构。但是由于切削单晶硅的过程中,单点金刚石刀具磨损剧烈,严重影响了单晶硅光学零件的加工精度。诸多研究者通过研究表明,单点金刚石刀具切削单晶硅时刀具磨损的类型主要是后刀面沟槽磨损[3-6]。切削过程中,传统的润滑主要通过切削液本身来实现,切削液在刀具和工件之间形成了液体润滑薄膜。……