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金刚石飞切加工微结构表面的工艺参数优化 被引量：24
1
作者 赵清亮 郭兵 +1 位作者 杨辉 王义龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2512-2519,共8页
为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面... 为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面粗糙度沿法线方向并没有变化,而沿进给方向存在着周期变化。减小进给量和金刚石飞刀前端角或增大切削半径可以降低理论粗糙度值。实验分析表明,表面粗糙度值Ra随进给量的增加而增加,主轴转速对Ra影响不大。切削聚碳酸酯（PC）时,在5~40μmRa随背吃刀量的增加而增加;而切削铝合金（LY12）时,在2~10μmRa随背吃刀量的增加而减小。实验中Ra最好可达38 nm（LY12）和43 nm（PC）。最后,利用优化工艺参数加工出了微沟槽阵列和微金字塔矩阵微结构。 展开更多
关键词 超精密加工 微结构表面 飞切加工 金刚石刀具 表面粗糙度
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主轴回转误差引入飞切加工表面微波纹的形成机理与解决方案 被引量：2
2
作者 孙郅佶 毕果 +3 位作者 安晨辉 王振忠 雷向阳 张清华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期197-202,共6页
为分析超精密飞切机床加工表面微波纹的形成机理,研究了主轴回转误差信息提取与表面形貌仿真技术,获取微波纹误差来源并研究解决方案。首先,在超精密飞切机床主轴上搭载五通道在线电容位移检测系统,并对采集到的信号进行误差分析提取。... 为分析超精密飞切机床加工表面微波纹的形成机理,研究了主轴回转误差信息提取与表面形貌仿真技术,获取微波纹误差来源并研究解决方案。首先,在超精密飞切机床主轴上搭载五通道在线电容位移检测系统,并对采集到的信号进行误差分析提取。然后,建立飞切加工表面微观形貌三维仿真模型,仿真分析主轴误差引入的加工表面微波纹,并与表面检测结果比对确定误差来源。最后,通过调整主轴电机控制系统抑制该误差。三维仿真和实测结果相吻合,证实超精密飞切机床主轴转速波动导致的回转误差造成了工件表面1 Hz左右的规律性条纹,对主轴转速控制系统进行数字化改造后,基本消除了该因素导致的表面微波纹,表面粗糙度从5 nm以上抑制到2 nm左右,PV值优于10 nm。超精密飞切机床主轴转速波动会对飞切加工表面微观形貌以及表面粗糙度产生显著影响,需至少控制在0.5 r/min以内。 展开更多
关键词 超精密飞切加工 主轴回转误差 粗糙度 微波纹
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铌酸锂晶体平面镜的金刚石飞切加工 被引量：2
3
作者 史国权 刘景和 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期226-,共1页
铌酸锂 (LiNbO3 )晶体是常用的电光晶体、声光晶体和变频晶体 ,常用于制作电光开关、激光调制器、偏转器、光电倍增管等 ,在激光技术中应用较多。但LiNbO3 晶体脆性大 ,机械加工易使材料产生解理断裂破坏 ,可加工性极差 ;另外 ,由于LiNb... 铌酸锂 (LiNbO3 )晶体是常用的电光晶体、声光晶体和变频晶体 ,常用于制作电光开关、激光调制器、偏转器、光电倍增管等 ,在激光技术中应用较多。但LiNbO3 晶体脆性大 ,机械加工易使材料产生解理断裂破坏 ,可加工性极差 ;另外 ,由于LiNbO3 具有各向异性 ,车削加工时晶体的结晶方位相对于切削方向连续变化 ,已加工表面呈现各向异性特征 ,即产生以工件回转轴线为中心的扇形粗糙区和光滑区 ,严重影响已加工表面质量的一致性。为确保获得表面质量均匀一致的光滑表面 ,我们提出了LiNbO3 晶体平面镜的金刚石飞切加工工艺。飞切加工在应用光学国家重点实验室MSG 32 5数控金刚石车床上进行。自行设计制作2 2 0× 5 0mm飞切刀盘 ,在飞切刀盘外缘平行于轴线对称铣削 2个刀槽 ,其中一个刀槽装夹金刚石刀具 ,另一个刀槽装夹 1个等重平衡刀杆。取下机床真空夹盘 ,将飞切刀盘装夹在机床主轴上 ,由机床主轴通过飞切刀盘为金刚石刀具提供旋转主运动。在机床的工作台上设计安装一支架 ,支架上固定安装一精密胎具 ,将LiNbO3 晶体试件用热软胶粘在胎具上 ,其中心与机床主轴回转中心等高 ,由工作台带动支架 ,使工件作横向进给运动。安装工件时 ,必须确定最佳的飞切方向 ,即选择材料最容易产生剪切滑移的晶向 。 展开更多
关键词 铌酸锂晶体 飞切加工 表面粗糙度
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基于三维形貌仿真的超精密飞切加工表面质量影响因素分析 被引量：1
4
作者 赵舜 高炜祥 +1 位作者 李星占 黄文 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第9期136-143,共8页
在超精密飞切加工中,加工表面的三维形貌特征主要包括粗糙度、波纹度和面形,不同的三维形貌特征受到不同表面质量因素的影响.为了研究不同因素对表面质量的影响情况,首先对超精密飞切加工过程中的影响因素进行了分析;然后,基于刀刃复印... 在超精密飞切加工中,加工表面的三维形貌特征主要包括粗糙度、波纹度和面形,不同的三维形貌特征受到不同表面质量因素的影响.为了研究不同因素对表面质量的影响情况,首先对超精密飞切加工过程中的影响因素进行了分析;然后,基于刀刃复印的原则,建立了一种超精密飞切加工表面三维形貌的仿真模型;最后,基于该模型,对工艺参数及刀具-工件的相对振动等主要因素的影响规律进行了分析,获得了加工表面主要空间频率与相对振动频率之间的关系. 展开更多
关键词 超精密飞切加工 表面质量 三维形貌仿真 切削参数 刀具-工件相对振动
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扫描反射镜超精密飞切加工工艺
5
作者 张万清 康杰 +5 位作者 郭彦军 刘尧 姚同 邱红方 邹俊东 骆彦冰 《工具技术》 北大核心 2022年第7期104-108,共5页
扫描反射镜在红外光学、空间遥感等领域有着重要应用,由于其薄壁特征以及铝合金材料质软性,在制造过程中极易产生加工变形,导致反射镜面形精度很难满足光学系统需求。本研究通过飞切仿真和装夹变形模拟,分析飞切加工中切削参数和装夹方... 扫描反射镜在红外光学、空间遥感等领域有着重要应用,由于其薄壁特征以及铝合金材料质软性,在制造过程中极易产生加工变形,导致反射镜面形精度很难满足光学系统需求。本研究通过飞切仿真和装夹变形模拟,分析飞切加工中切削参数和装夹方式对扫描反射镜面形精度的影响。研究表明,采用较高的主轴转速、较低的进给速度和切削深度,可使工件表面张力和切削力减小,切削过程稳定;采用后端面支撑的方式进行装夹,可减小加工变形。对扫描反射镜进行飞切加工验证实验,并借助Zygo激光干涉仪检测面形精度,结果显示,加工后工件面形误差PV值为0.186μm,满足光学系统需求。 展开更多
关键词 扫描反射镜 飞切加工 装夹方式 面形精度
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超声辅助金刚石飞切氧化锆切削力特性及刀具磨损的研究 被引量：1
6
作者 闫艳燕 王奇 赵波 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期230-235,共6页
针对陶瓷硬脆材料难加工特性,结合金刚石飞切与超声辅助加工的优点,提出超声辅助金刚石飞切这一新加工工艺,并将其应用于氧化锆陶瓷超精密切削,取得了较好加工效果。在分析了超声辅助金刚石飞切加工的特点基础上,建立其切削模型及切削... 针对陶瓷硬脆材料难加工特性,结合金刚石飞切与超声辅助加工的优点,提出超声辅助金刚石飞切这一新加工工艺,并将其应用于氧化锆陶瓷超精密切削,取得了较好加工效果。在分析了超声辅助金刚石飞切加工的特点基础上,建立其切削模型及切削力模型,搭建了超声辅助金刚石飞切实验平台,进行了氧化锆超声辅助金刚石飞切切削力试验及刀具磨损试验。通过实验对比,探讨超声辅助加工技术对切削力和刀具磨损的影响,分析金刚石飞切加工过程中切削参数(主轴转速、进给量速度、切削深度)对切削力的影响。结果表明,超声辅助金刚石飞切可明显降低切削力,并有效抑制刀具磨损进程。 展开更多
关键词 飞切加工 超声加工 氧化锆陶瓷 磨损机理
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单点金刚石飞切KDP晶体表面缺陷深度的研究 被引量：5
7
作者 冉钰庭 黄宏彪 +1 位作者 尹进 朱健强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期20-26,共7页
基于印压断裂力学理论分析了磷酸二氢钾晶体表面缺陷面积与中位裂纹深度的关系.在刀具参量和主轴转数一定的情况下,采用不同切削深度和进给速率对磷酸二氢钾晶体进行单点金刚石飞切加工实验,并计算晶体表面单位面积缺陷的占比系数.实验... 基于印压断裂力学理论分析了磷酸二氢钾晶体表面缺陷面积与中位裂纹深度的关系.在刀具参量和主轴转数一定的情况下,采用不同切削深度和进给速率对磷酸二氢钾晶体进行单点金刚石飞切加工实验,并计算晶体表面单位面积缺陷的占比系数.实验结果表明,晶体表面缺陷深度与面积占比系数成正相关,与理论分析结果相符,进而提出了利用计算晶体表面缺陷占比系数估测缺陷深度的方法.最后基于该方法得到高效率切削步骤,并加工获得了表面粗糙度算术平均值优于5nm的超光滑晶体表面. 展开更多
关键词 非线性光学 缺陷深度估测 飞切加工 磷酸二氢钾晶体 高效率切削
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光学自由曲面超精密加工方法综述 被引量：2
8
作者 徐兵 王翠 许蓬子 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期140-144,共5页
介绍了几种典型的光学自由曲面,如离轴非球面、环曲面、Zernike曲面、微结构光学曲面、样条曲面和双对称曲面。评述了目前光学自由曲面超精密加工的方法,包括复制成型、CNC磨削/抛光、飞切加工、慢速溜板伺服和快速刀具伺服等,同时分析... 介绍了几种典型的光学自由曲面,如离轴非球面、环曲面、Zernike曲面、微结构光学曲面、样条曲面和双对称曲面。评述了目前光学自由曲面超精密加工的方法,包括复制成型、CNC磨削/抛光、飞切加工、慢速溜板伺服和快速刀具伺服等,同时分析对比了上述方法的优点和不足之处,并展望了光学自由曲面的加工方法的发展方向。 展开更多
关键词 光学自由曲面 飞切加工 慢速溜板伺服 快速刀具伺服
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车削加工硫化锌晶体工艺 被引量：4
9
作者 李世杰 徐超 +2 位作者 黄岳田 王守义 刘卫国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期187-194,共8页
随着硫化锌晶体光学元件在红外光学系统中的广泛应用,对其表面质量的要求越来越高,但由于该材料的脆性特点,很难获得高质量的表面粗糙度。为了获得高质量的硫化锌晶体表面,首先,介绍了基于单点金刚石车床的车削加工与飞切加工的技术原理... 随着硫化锌晶体光学元件在红外光学系统中的广泛应用,对其表面质量的要求越来越高,但由于该材料的脆性特点,很难获得高质量的表面粗糙度。为了获得高质量的硫化锌晶体表面,首先,介绍了基于单点金刚石车床的车削加工与飞切加工的技术原理,以及影响表面粗糙度的因素。然后,通过工艺实验,采用单一变量法,研究了不同参数的金刚石刀具和不同的加工参数对硫化锌平面元件的表面粗糙度的影响。采用显微镜和白光干涉仪对加工表面的质量进行了检测,并反馈了优化加工参数。最后,基于最优加工参数,采用两种加工方式均获得了表面粗糙度Sa为1 nm左右的高质量硫化锌平面光学元件。该研究结果对高质量硫化锌光学元件的研制提供了技术支持,具有广泛的工程应用价值。 展开更多
关键词 硫化锌晶体 车削加工 飞切加工 表面粗糙度
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