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作者：王永久;杨兵;黄良沛;
单位：湖南科技大学机电工程学院;
摘要：以激光辅助单晶硅超精密车削为研究对象，建立激光加热的数学模型，并利用COMSOL Multiphysics软件建立温度场有限元模型，通过烧蚀试验进行模型修正，得到修正系数0.8，使用修正后模型进行仿真，得到激光加热单晶硅时的温度场分布情况。在背吃刀量为3μm和进给速度为4 mm/min时进行激光辅助单晶硅超精密车削试验，研究激光功率和主轴转速对单晶硅表面粗糙度的影响。研究结果表明，激光加热单晶硅温度受激光功率和主轴转速共同影响，随着激光功率增大和主轴转速减小而增大，激光功率为30～36 W、主轴转速为2 500～3 500 r/min时，单晶硅表面温度可以达到400℃以上，内部400℃以上的传热深度超过3μm时，材料软化效果较好，可实现单晶硅的塑性切削，得到高质量表面；在激光功率为32 W、主轴转速为3 500 r/min、背吃刀量为3μm、进给速度为4 mm/min条件下，单晶硅表面粗糙度可达0.985 nm。
关键词：单晶硅;;激光辅助超精密车削;;温度场;;表面粗糙度
基金资助：国防科技重点实验室基金（6142907210304）
