三轴超精密单点金刚石车床SGDT350研制 被引量：1

1

作者 阳红 刘有海 +4 位作者 张敏 陈东生 戴晓静 宋颖慧 肖虹 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第2期158-160,共3页

文章介绍了基于静压支承技术自主研制的三轴超精密单点金刚石车床SGDT350。机床采用模块化设计,构建了开放式控制体系,成功实现了机床的高精度运动。经实测机床主轴回转跳动≤50nm,导轨直线度允差≤0.3μm/250mm,加工φ75mm口径SR250mm... 文章介绍了基于静压支承技术自主研制的三轴超精密单点金刚石车床SGDT350。机床采用模块化设计,构建了开放式控制体系,成功实现了机床的高精度运动。经实测机床主轴回转跳动≤50nm,导轨直线度允差≤0.3μm/250mm,加工φ75mm口径SR250mm铝合金凸球面面形PV值达0.24μm,表面粗糙度Sa值达3.5nm,表明了机床具有较好的运动精度和加工性能。 展开更多

关键词 超精密 静压支承 单点金刚石车床

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单晶金刚石车刀在超精密单点切削中的磨损分析 被引量：11

2

作者 赵清亮 陈明君 +1 位作者 梁迎春 董申 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期321-327,共7页

通过金刚石单点切削试验 ,考察了对无氧铜、铝合金和单晶硅进行超精密单点切削时金刚石刀具的磨损行为 ;分析了刀具磨损对被加工材料表面粗糙度的影响 ;并应用光学显微镜和原子力显微镜对刀具的不同磨损形态进行了宏观和微观观测 ;结合... 通过金刚石单点切削试验 ,考察了对无氧铜、铝合金和单晶硅进行超精密单点切削时金刚石刀具的磨损行为 ;分析了刀具磨损对被加工材料表面粗糙度的影响 ;并应用光学显微镜和原子力显微镜对刀具的不同磨损形态进行了宏观和微观观测 ;结合热力学、化学反应磨损和机械磨损的分析方法 ,对金刚石车刀在切削 3种材料时的不同磨损机理进行了实验研究和理论分析 .结果表明 ,为了减轻甚至消除金刚石刀具的磨损 ,在切削铜时应使用少氧或无氧的切削液 ;在切削铝时应在刀具表面涂覆润滑剂或隔离膜 ;在切削单晶硅时应保证低温和少氧环境 . 展开更多

关键词 单晶金刚石车刀 超精密单点切削 磨损

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分子动力学在单点金刚石超精密车削机理研究中的应用 被引量：7

3

作者 罗熙淳 梁迎春 +1 位作者 董申 李广慧 《工具技术》 北大核心 2000年第4期3-7,共5页

介绍了分子动力学模拟的基本原理和算法 ,综述了国外应用分子动力学研究单点金刚石超精密车削机理的进展情况 。

关键词 分子动力学 单点金刚石 超精密车削

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单点金刚石超精密车削快点火靶丸微孔精度控制 被引量：2

4

作者 杜凯 李国 +2 位作者 童维超 黄燕华 唐永建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3225-3229,共5页

研究了单点金刚石超精密车削技术(SPDT)加工靶丸微孔中的精度控制方法,建立了靶丸微孔加工误差的仿真模型,并理论分析了不同误差因素对微孔尺寸误差的影响规律;根据误差分析结果提出了基于刀具阶梯进给运动方式的微孔精度控制方法,用以... 研究了单点金刚石超精密车削技术(SPDT)加工靶丸微孔中的精度控制方法,建立了靶丸微孔加工误差的仿真模型,并理论分析了不同误差因素对微孔尺寸误差的影响规律;根据误差分析结果提出了基于刀具阶梯进给运动方式的微孔精度控制方法,用以控制靶丸微孔精度;在单点金刚石超精密车床上进行了辉光放电聚合物(GDP)靶丸微孔的车削实验,实验结果表明:采用该精度控制方法,靶丸微孔尺寸误差和圆度误差分别降低了70.7%和87.5%,实验结果表明了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 靶丸 阶梯进给 单点金刚石超精密车削 误差分析

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基于指数分布论域模糊PID的超精密金刚石车床导轨运动控制

5

作者 李兆中 岳晓斌 +1 位作者 孙守利 阳红 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第6期99-103,共5页

针对传统PID控制难以适应超精密加工中存在多种非线性扰动的问题,通过MATLAB/Simulink仿真对比了PID参数对超精密金刚石车床导轨阶跃响应的影响规律,提出了一种模糊PID论域优化方法,并将优化后得到的指数分布论域模糊PID控制方法应用于... 针对传统PID控制难以适应超精密加工中存在多种非线性扰动的问题,通过MATLAB/Simulink仿真对比了PID参数对超精密金刚石车床导轨阶跃响应的影响规律,提出了一种模糊PID论域优化方法,并将优化后得到的指数分布论域模糊PID控制方法应用于车床导轨的控制。仿真结果表明,相比传统的定参数PID控制,指数分布论域模糊PID控制方法使系统响应速度变快,表现出更优的控制效果。 展开更多

关键词 超精密金刚石车床 液体静压导轨 响应速度 模糊控制 论域优化

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单点金刚石切削技术在ICF靶制备中的应用 被引量：8

6

作者 谢军 黄燕华 +1 位作者 吴卫东 唐永建 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期274-277,共4页

单点金刚石切削(SPDT)技术是上世纪80年代以来国际上推广应用的一项新技术,是实现超精密加工的有效技术途径。本文阐述了SPDT技术的原理、特点以及在ICF靶制备中的应用,包括腔体的制备、异形靶零件的制备以及泡沫车削加工等。

关键词 靶制备 ICF 切削技术 单点金刚石切削 超精密加工 推广应用 80年代 技术途径 SPDT 车削加工

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单点金刚石机床及其在光学工程领域的应用 被引量：12

7

作者 巩岩 赵磊 《中国光学》 EI CAS 2011年第6期537-545,共9页

介绍了单点金刚石车床概念,总结回顾了单点金刚石车床在国防和商业领域内的发展状况,给出了目前商用单点金刚石车床的典型产品。对单点金刚石车床的关键零部件和核心技术,如空气静压主轴、液压导轨、直流电机、对刀装置、误差补偿和自... 介绍了单点金刚石车床概念,总结回顾了单点金刚石车床在国防和商业领域内的发展状况,给出了目前商用单点金刚石车床的典型产品。对单点金刚石车床的关键零部件和核心技术,如空气静压主轴、液压导轨、直流电机、对刀装置、误差补偿和自适应控制等进行了分析。最后,介绍了适宜单点金刚石车削加工的材料,分析了快刀伺服和慢刀伺服在光学元件中的应用以及所加工的光学元件在国防和商用光电产品中的应用,并以主次镜望远镜系统和精密光学系统无调整装配为例,说明了单点金刚石车削在光电产品中的重要作用。 展开更多

关键词 超精密机床 单点金刚石车削 光学元件

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单点金刚石切削加工表面粗糙度的影响因素分析 被引量：3

8

作者 吴佩年 刘庆 《工具技术》 北大核心 2008年第8期30-32,共3页

本文研究了单点金刚石切削加工表面微观形貌形成机理,建立了圆弧刃金刚石刀具超精密加工表面微观形貌的理论模型,重点分析了主轴转速、进给量、刀尖圆弧半径和振动等因素对超精密加工表面粗糙度的影响。

关键词 单点金刚石切削 表面形貌 振动 超精密加工

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微透镜阵列单点金刚石车削补偿技术 被引量：11

9

作者 王之岳 陈灶灶 +1 位作者 朱利民 张鑫泉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期813-820,共8页

为了提高微透镜阵列单点金刚石车削的加工精度与一致性,提出了加工误差的理论模型,并针对其补偿方法进行了理论分析和实验研究。将微透镜阵列加工等效为自由曲面加工,通过建立单点金刚石慢刀伺服切削模型,计算了理论曲面在每一个切削点... 为了提高微透镜阵列单点金刚石车削的加工精度与一致性,提出了加工误差的理论模型,并针对其补偿方法进行了理论分析和实验研究。将微透镜阵列加工等效为自由曲面加工,通过建立单点金刚石慢刀伺服切削模型,计算了理论曲面在每一个切削点处沿切削方向的曲率半径;结合刀具等效倾斜角模型和机床加工时延模型,进一步得到了慢刀伺服切削微透镜阵列误差面形的理论预测值。然后,使用原位测量设备测量处理得到实际加工误差,将面形误差理论值与实际加工误差测量值比较,并将面形误差理论值预补偿到加工程序中。实验结果表明,面形误差理论值与实际加工误差测量值具有一致性,两者偏差在[-0.7μm,0.3μm];补偿加工后微透镜阵列的PV值从5.4μm降低到0.6μm。所提出的微透镜阵列的单点金刚石车削加工与补偿方法能够预测误差面形,显著提升面形精度与一致性。 展开更多

关键词 超精密加工 微透镜阵列 单点金刚石车削 慢刀伺服 原位测量 加工补偿

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磷酸二氢钾晶体超精密加工存在的若干问题分析 被引量：13

10

作者 王洪祥 王景贺 +1 位作者 孙涛 张龙江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期911-915,共5页

磷酸二氢钾(KDP)晶体作为优质的非线性光学材料,在现代光学领域应用越来越广泛,常用作光学频率转换器件和电光开关元件。KDP晶体具有质软、脆性高和易潮解等不利于光学加工的特点。在国家点火装置(NIF)的研究中,经常采用单点金刚石切削(... 磷酸二氢钾(KDP)晶体作为优质的非线性光学材料,在现代光学领域应用越来越广泛,常用作光学频率转换器件和电光开关元件。KDP晶体具有质软、脆性高和易潮解等不利于光学加工的特点。在国家点火装置(NIF)的研究中,经常采用单点金刚石切削(SPDT)加工KDP晶体以获得超光滑表面。采用单点金刚石切削加工具有强烈各向异性KDP晶体时,选用的背吃刀量和进给量非常小,这时发现切削行为、微切削力的波动和近表层力学性能都随晶体的切削方向的变化而变化。但到目前为止,在文献中很难找到一些关于KDP晶体超精密加工方面的有价值参考数据。着重介绍KDP晶体超精密加工技术的近期发展状况,详细分析KDP晶体超精密加工中存在的若干问题。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 表面质量 超精密加工 单点金刚石切削 光学表面

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KDP晶体塑性域超精密切削加工过程仿真 被引量：6

11

作者 陈明君 王景贺 +2 位作者 原大勇 罗熙淳 李旦 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期69-72,92,共5页

提出了压痕实验与有限元仿真结合的方法。它采用压痕深度与有限元仿真深度进行对比,可求解出KDP晶体的塑性特性参数。建立了KDP晶体塑性域切削的有限元模型,并用该模型仿真研究了切削参数对KDP晶体表面形成过程的影响。结果表明,在刀具... 提出了压痕实验与有限元仿真结合的方法。它采用压痕深度与有限元仿真深度进行对比,可求解出KDP晶体的塑性特性参数。建立了KDP晶体塑性域切削的有限元模型,并用该模型仿真研究了切削参数对KDP晶体表面形成过程的影响。结果表明,在刀具前角为-40°左右时,工件表面质量可达到最佳值。研究还发现,当刀具刃口半径为80nm时,其能够产生切屑的最小切削厚度在10nm-30nm之间,此时法向切削力与主切削力之比为0.96,该结论对KDP晶体超光滑表面的获取有着重要指导意义。 展开更多

关键词 KDP晶体 超精密加工 单点金刚石车削 模拟

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虚拟仿真技术在超精密加工实验教学中的应用 被引量：12

12

作者 叶回春 张洪伟 +1 位作者 倪向贵 江芸梅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第12期195-198,共4页

依托单点金刚石超精密加工机床Freeform L,运用信息化技术进行了超精密加工虚拟仿真实验平台的设计。虚拟实验平台涵盖了刀具偏置校正、动平衡测试、加工程序自主编写、正式加工、在线测量、迭代补偿加工等多个交互模块。利用此实验平台... 依托单点金刚石超精密加工机床Freeform L,运用信息化技术进行了超精密加工虚拟仿真实验平台的设计。虚拟实验平台涵盖了刀具偏置校正、动平衡测试、加工程序自主编写、正式加工、在线测量、迭代补偿加工等多个交互模块。利用此实验平台,配合改进的教学方法,能使学生在较短时间内掌握超精密加工技术的基本原理和加工工艺流程,培养学生的综合创新能力及实践动手能力,实现超精密加工技术从设计加工到结果检测完整工艺过程的线上教学。该虚拟实验不但可使学生了解前沿知识与先进技术,大幅降低超精密加工实验教学的成本,而且易推广使用,方便自主学习及教学,为高精尖工程技术人才的培养提供一种新方法。 展开更多

关键词 超精密加工 虚拟仿真教学 创新能力 实践教学 单点金刚石车削

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多模调制曲面超精密加工轨迹优化技术 被引量：1

13

作者 李国 宋成伟 +3 位作者 童维超 张海军 黄燕华 杜凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期238-242,共5页

研究了采用单点金刚石超精密车削加工技术(SPDT)加工多模调制曲面过程中的刀具轨迹优化方法,首先,分析了SPDT方法加工多模调制曲面的基本原理;其次,理论分析了平行弦双圆弧插补算法的基本原理,推导了插补误差计算公式。在此基础上,提出... 研究了采用单点金刚石超精密车削加工技术(SPDT)加工多模调制曲面过程中的刀具轨迹优化方法,首先,分析了SPDT方法加工多模调制曲面的基本原理;其次,理论分析了平行弦双圆弧插补算法的基本原理,推导了插补误差计算公式。在此基础上,提出采用插补步长伸缩变化方式实现了插补误差的动态控制,并获得了完整的插补计算公式;最后,采用Matlab软件对该插补算法进行了实例仿真分析,并分别与直线插补算法和固定步长双圆弧插补算法进行了对比分析,结果表明,该方法能在保证插补允差的前提下最大程度的减少插补区间数,从而有助于提高加工效率和延长刀具寿命。该方法在调制靶金属模板的制备中获得了广泛应用。 展开更多

关键词 调制曲面 单点金刚石超精密加工 轨迹优化 插补

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光学非球面的超精密加工技术及非接触检测 被引量：15

14

作者 谢晋 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期94-98,共5页

针对亚微米级及亚微米级以下的光学硬脆性非球面器件难加工问题 ,分析了光学非球面的形状精度和应用 ,讨论了其超精密加工原理和方法及非接触检测手段 .结果表明 ,精密数控机床。

关键词 非球面 超精密加工 光学器件 非接触检测 单点金刚石切削 弧形金刚石砂轮

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超精密非球面镜面模具直轴磨削的研究 被引量：8

15

作者 欧阳渺安 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期545-552,共8页

研究了非球面镜面模具直轴超精密磨削技术,给出了非球面镜面模具超精密加工机理、算法原理、软硬件结构、系统实现、工艺分析及实例应用,开发了小型超精密非球面镜面加工系统SGTCAM1.0。研究结果表明,系统原理正确,加工出的非球面光学... 研究了非球面镜面模具直轴超精密磨削技术,给出了非球面镜面模具超精密加工机理、算法原理、软硬件结构、系统实现、工艺分析及实例应用,开发了小型超精密非球面镜面加工系统SGTCAM1.0。研究结果表明,系统原理正确,加工出的非球面光学零部件形状误差在100 nm以下,表面粗糙度在5 nm以下,达到纳米级加工精度。开发的系统使用方便,成本低。 展开更多

关键词 超精密加工 直轴磨削 单点金刚石切削 非球面镜面模具 计算机辅助制造

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光栅刻划机直线度误差补偿的研究 被引量：3

16

作者 黄元申 董成成 +5 位作者 黄运柏 盛斌 周红艳 孙乐 杨海马 张大伟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期946-951,共6页

中阶梯光栅是一种特殊的衍射光栅,它以高的衍射级次和大的衍射角来工作,具有高分辨率、全波闪耀等特性。已广泛应用于高端光谱仪器之中,极大地促进了航天航空、天文、医疗、军事、环境等尖端科技的发展。但是专业的刻划系统需要定制,价... 中阶梯光栅是一种特殊的衍射光栅,它以高的衍射级次和大的衍射角来工作,具有高分辨率、全波闪耀等特性。已广泛应用于高端光谱仪器之中,极大地促进了航天航空、天文、医疗、军事、环境等尖端科技的发展。但是专业的刻划系统需要定制,价格昂贵。使用已成熟的超精密加工设备来加工中阶梯光栅,可以大大降低中阶梯光栅母版的制备成本。超精密单点金刚石车床制备中阶梯光栅时,系统直线度不好,存在较大的累积误差,导致中阶梯光栅衍射波前较差,达不到制备要求。为了减小超精密单点金刚石车床固有的直线度误差,对超精密单点金刚石车床进行了误差补偿。首先,以累积误差曲线为依据进行第一次补偿。实验结果表明,当补偿系数为0.75~0.85时,此时衍射波前的PV(峰谷值)值在约400 nm,一次直线度补偿效果到达极限。然后,以闪耀级的衍射波前曲线为依据进行第二次直线度补偿,二次补偿后的衍射波前PV值为约83 nm。补偿后的结果表明衍射波前得到大幅改善,有利于提高所制备光栅的质量,在光栅实际刻划中具有指导作用。 展开更多

关键词 中阶梯光栅 超精密单点金刚石车床 直线度 衍射波前

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整体式波前校正器应用前景及加工技术基础研究

17

作者 张元良 张松涛 +1 位作者 刘伟伟 贾三山 《工具技术》 北大核心 2004年第8期52-54,共3页

采用整体式波前校正器替代自适应式波前校正器可以大大降低光学系统的成本。介绍了整体式波前校正器的金刚石切削原理。利用所研制的快速伺服刀架、计算机控制系统 ,在超精密车床上进行了切削试验。试验表明 ,用单点金刚石车削整体式波... 采用整体式波前校正器替代自适应式波前校正器可以大大降低光学系统的成本。介绍了整体式波前校正器的金刚石切削原理。利用所研制的快速伺服刀架、计算机控制系统 ,在超精密车床上进行了切削试验。试验表明 ,用单点金刚石车削整体式波前校正器是可行的。 展开更多

关键词 切削试验 整体式 刀架 超精密车床 车削 金刚石 快速 波前 校正器 自适应

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不同线速度下无结合剂碳化钨的磨削机理及机械化学磨削试验研究 被引量：2

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作者 张振宇 周淳琛 冯俊元 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第9期36-42,共7页

玻璃模压是一种快速大批量生产光学玻璃透镜的方法,受到各行业的青睐。而无结合剂碳化钨作为一种优异的模仁材料被广泛应用于玻璃模压,其具有高硬度、高强度、高热导率的特点。然而无结合剂碳化钨由于其较大的脆性,加工过程中极易出现... 玻璃模压是一种快速大批量生产光学玻璃透镜的方法,受到各行业的青睐。而无结合剂碳化钨作为一种优异的模仁材料被广泛应用于玻璃模压,其具有高硬度、高强度、高热导率的特点。然而无结合剂碳化钨由于其较大的脆性,加工过程中极易出现裂纹崩碎,难以获得良好的表面质量和形状精度。首先在超精密单点车床上进行了高速刻划试验,研究不同线速度(1m/s、5m/s、10m/s、20m/s)对碳化钨材料去除形式的影响。然后对碳化钨进行超精密磨削,研究碳化钨的表面形貌和亚表面损伤等。此外,引入机械化学磨削液,研究其对碳化钨磨削过程的促进作用,磨削时采用含有质量分数为1%纳米氧化硅和3%过氧化氢的水基磨削液,并观察机械化学磨削的表面形貌,结果发现机械化学磨削液能够有效降低表面划痕数量,提高磨削后表面质量。 展开更多

关键词 碳化钨 超精密磨削 单点金刚石车削 线速度 机械化学磨削

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美国Moore Nanotechnology System

19

《应用光学》 CAS CSCD 2008年第4期487-487,共1页

美国Moore Nanotechnology System，LLC是著名的光学超精密加工设备制造公司，其前身是Pneumo，主要产品是超精密金刚石车床和超精密确定性磨削装置。目前，能向中国出口的金刚石车床是二轴的250UPL和450UPL，及其附件（可搭成三轴或四... 美国Moore Nanotechnology System，LLC是著名的光学超精密加工设备制造公司，其前身是Pneumo，主要产品是超精密金刚石车床和超精密确定性磨削装置。目前，能向中国出口的金刚石车床是二轴的250UPL和450UPL，及其附件（可搭成三轴或四轴）。Nanotech的产品向以精密著称，加工效果好。为适应现代光学的发展，近年又推出S^3超精密慢速加工系统和快速进给系统， 展开更多

关键词 美国 超精密加工 金刚石车床 现代光学 进给系统 设备制造 磨削装置 加工效果

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