单晶锗属于脆性光学晶体材料,具有红外折射率高、色散率低等特点,广泛应用于航天航空、红外光学等领域,常被用于制造光学镜头和窗口。但其在单点金刚石车削加工时,已加工表面粗糙度时常呈现一种明暗扇形域相间分布现象,该现象不仅影响对红外光的透射性而且延长加工时间,增加生产成本。因此针对该现象本文通过计算单晶锗动态脆塑转变临界未变形切屑厚度与未变形切屑厚度的方法作为该现象的理论判定并通过单点金刚石车削试验进行了验证。首先,通过试验分析和扫描电镜观察,发现明暗扇形域相间分布现象是单晶锗已加工表面交替发生塑性去除与脆性破坏现象的一种表现,其成因是由脆塑转变临界未变形切屑厚度与未变形切屑厚度的关系造成的。研究结果表明:单晶锗动态脆塑转变临界未变形切屑厚度呈连续性周期变化,当未变形切屑厚度值处于脆塑转变临界未变形切屑厚度峰值与谷值之间时,单晶锗已加工表面会交替发生塑性去除和脆性破坏,从而呈现明暗扇形域相间分布现象,当未变形切屑厚度不大于脆塑转变临界未变形切屑厚度谷值时,可避免该现象呈现。由此可知未变形切屑厚度对该现象至关重要,因此根据未变形切屑厚度与进给速度、切削深度、刀尖圆弧半径、转速的关系,得到了未变形切屑厚度数学计算方式。其次,由于切削力能在一定程度上反应已加工表面的质量,因此采用SPH仿真法对单晶锗塑性切削过程进行了模拟,根据仿真结果表明:刀具前角为-25°、刀具后角为10°时,切削力较小、波动幅度较小,切屑较易流出,更易实现单晶锗加工表面的塑性去除,避免加工表面粗糙度呈现的明暗扇形域相间分布的现象。最后,结合仿真所得的部分刀具参数,开展了单点金刚石车削试验,在允许一定误差存在情况下,验证了脆塑转变临界未变形切屑厚度与未变形切屑厚度的关系,可将单晶锗动态脆塑转变临界未变形切屑厚度与未变形切屑厚度的关系作为该现象的理论判定,为实现单晶锗已加工表面的塑性去除,避免明暗扇形域相间分布现象的呈现提供一定的理论基础。