影响单点金刚石超精密车削加工精度因素的研究

在夜视仪的光学系统中,大量的光学元件都依靠单点金刚石车削加工,因此研究影响单点金刚石超精密车削加工精度的因素具有极其重要的意义.对单点金刚石切削加工技术的原理作了较全面的分析,其中重点介绍了三维仿真技术.为进一步提高加工水平及精度,从五个方面分析了影响加工精度的因素,并提出了解决问题的相关方法.     

影响单点金刚石车削加工质量的因素分析

介绍单点金刚石切削理论模型并得出其在一定刃口钝圆半径下的最小切削厚度公式;对金刚石刀具几何角度、切削参数、机床性能、加工环境、材料特性、气源波动等影响单点金刚石车削加工质量的因素进行分析,并提出一定的解决措施,为单点金刚石车削加工提供一些参考。     

精密超精密加工技术综述

根据未来工艺发展规划要求,积极探索国内外精密超精密加工技术,对该项技术的现状进行了分析,作出综述,并提出了实施该项技术的具体途径及所要考虑的问题.     

超精密车削表面微观形貌对光学特性影响研究

为了给超精密车削加工表面的光学性能评价提供参考,指导实际加工过程的优化,本文对表面形貌和其光学性能之间的关系进行深入研究。对于仅有理想刀痕的表面所产生的重影现象,采用阈值分析和粗糙度散射理论两方面进行分析。阈值分析是指先计算单段圆弧刀痕的散射特性,再根据周期性结构对光的调制性,可以求得加工出镜面对刀尖圆弧半径和进给率（主轴每转的进给距离）选择的大约临界值要求。在入射光波长500 nm的情况下,当刀尖圆弧半径选择500 um时,可以算得阈值进给率为19 um。粗糙度散射理论分析则是通过电场积分公式—Stratton-Chu公式进行更精确的计算。最终得出结论,对于超精车加工得到的表面,当从入射光的非镜面方向,尤其是一极大散射方向观察不到光强时,则可以认为加工出了镜面效果。     

微透镜阵列单点金刚石车削补偿技术

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...     

分子动力学仿真技术在超精密加工领域中的应用

分子动力学仿真在超精密及微细加工中的作用已显示出良好的前景，较系统描述了分子动力学中采用的势函，仿真过程中的切屑形成、切削力、切削温度及表面质量，仿真算法与边界条件等内容；并结合实际分析了仿真图形的物理意义。最后给出了存在的问题和改进措施。     

影响超精密车削表面粗糙度几种主要因素分析

论述了影响超精密车削表面粗糙度的几种主要因素,详细分析了刀具几何形状、最小切削厚度、不规则的金属变形、切削用量、振动等因素对加工表面粗糙度的影响,为超精密车削加工表面质量的控制提供了依据。     

精密、超精密车削刀具的材料

精密、超精密车削是先进制造技术中最重要的加工工艺方法之一，而刀具材料是实现该工艺的关键，现结合国内外目前研究状况，对精密、超精密车削的刀具材料种类，性能进行综合评述。     

浅谈金刚石刀具在超精密加工中的应用

浅谈金刚石刀具在超精密加工中的应用首钢庆华工具厂赵峥嵘一、前言超精密加工是六十年代，由美国开发出来的一门高新技术。它主要指被加工零件具有以下特征：１．表面粗糙度Ｒａ＜０．０１μｍ，Ｒｚ＜０．０５μｍ。２．廓形偏差（ｐｕｆｉｌｅｄｅｖｉａｔｉｏｎ）＜０...     

基于分子动力学单晶锗的切削特性分析

单晶锗属于硬脆性光学晶体材料,这类材料脆性大、易解理。由于硬脆光学材料精密成形工艺性能差、晶格的各向异性和脆塑转变机理的存在,导致对其切削加工时,加工表面易产生裂纹和凹坑等缺陷,这就严重影响其表面质量,而分子动力学模拟则完全可以克服在超精密加工过程中的试验、计算和分析等这些困难。利用分子动力学模拟对切削过程进行研究,可得出理想的加工表面质量。     

衍射元件单点金刚石车削的工艺参数

讨论了金刚石车削刀具刀尖半径和车削进给量对衍射元件微结构形状的影响;从加工表面粗糙度引起的光的散射(TlS)出发,分析了刀具刀尖半径、进给量和散射量之间的关系,给出了定量分析结果;再结合衍射元件加工中的遮挡效应、加工时间等问题,给出了加工过程中选取刀具刀尖半径和车削进给量等车削工艺参数的一般性原则。     

单晶铝纳米切削过程分子动力学模拟技术研究

运用分子动力学模拟技术建立单晶纳米切削模型,对纳米切削过程进行模拟,从分子间作用力和位错的角度对切屑形成过程和纳米加工表面的形成机理进行分析,并对切削刃刃口半径的大小和刀具磨损对已加工表面质量的影响进行研究。     

金刚石车削单晶锗的试验研究

论述金刚石车削单晶锗的加工表面质量，重点研究影响加工表面质量的因素。试验结果表明，采用小进给量和大负前角对于用单点金刚石车削的方法在单晶锗材料上制取优质加工表面是至关重要的。     

金刚石切削的现状与发展

对金刚石切削的发展过程进行了回顾，研究了金刚石切削的现状，提出了目前存在的问题，指出了目前研究工作者应努力目标，并对其发展前景进行了展望。     

单点金刚石切削加工表面粗糙度的影响因素分析

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。     

单晶金刚石刀具切削有色金属磨损机理研究

研究单晶金刚石刀具切削有色金属的磨损机理,分析切削过程影响加工工件表面粗糙度的影响因素和切削速度、进给量、背吃刀量等因素对积屑瘤生成的影响,以及积屑瘤对刀具切削力的影响。给出了切削过程中刀具与工件接触区温度和压力过高,导致金刚石刀具刃口发生石墨化、溶解、崩刃等磨损破损。前后刀面磨损、崩刃是金刚石刀具磨损主要形态。金刚石刀具磨损是微观磨损的不断积累,其磨损程度与磨损速度取决于金刚石碳原子在有色金属或在其它非金属材料原子中的溶解率。     

影响单点金刚石切削表面质量的因素

单点金刚石切削(single point diamond turning,简称SPDT)是一种使用纳米金刚石刀具进行加工的生产过程。而纳米单晶金刚石刀具具有刃口锋利、可反复成形和耐磨性高等特点。该方法能够使微米至亚微米级制造组件的形状精度和表面粗糙度控制在纳米级的范围内。单点金刚石切削优异的表面成形质量和面形精度,使该技术被广泛地应用于制造各种精密机械和光学部件,如注射成型塑料镜头和扫描反射镜。虽然单点金刚石切削满足了很多高精密零件的制造需求,但目前所了解的影响因素和表面生成的机制仍不完善,在生产中有很多因素会影响到单点金刚石的表面质量和面形精度,如主轴转速、进给速度和切削深度等,本文对此进行了分析。     

硬脆及黑色金属材料的单点金刚石车削加工技术综述

单点金刚石车削技术是产生纳米特征表面的光学元件重要制造工艺之一。此加工技术在空间科学、生物医学工程、军事、国防和光学等领域有着广泛的应用。然而,金刚石刀具在切削硬脆和黑色金属材料时受到限制,如刀具磨损加剧、刀具寿命缩短以及工件表面加工质量降低等。为了减少刀具磨损和提高工件表面加工质量,相关学者提出了不同的解决方案,将从单点金刚石车削辅助工艺、工件改性、刀具性能改善和超硬材料及刀具方面梳理面向提高硬脆和黑色金属材料加工质量的单点金刚石车削加工技术相关研究,分析当前各种加工技术的优势与局限,提出未来将多种能场辅助的单点金刚石车削技术和基于聚焦离子束改性的金刚石刀具技术作为研究的重点。