磷酸二氢钾晶体的立轴端面可磨性研究

磷酸二氢钾（potassium dihydrogen phosphate,KDP）晶体是公认的性能优良的光学晶体,尤其是大口径（≥ 400 mm）的KDP晶体,是激光核聚变中不可缺少的光学元件之一。KDP晶体从生长到制造成为光学元件,需要经过切割、精密加工、超精密加工及镀膜等多道工序,加工周期长。本研究通过立轴端面磨床对KDP晶体进行磨削加工试验,对比不同粒度的树脂结合剂金刚石砂轮（D7、D36、D91、D151）,在不同的加工参数下（主轴转速、工件进给速度、磨削切深）,对表面粗糙度R_a、表面微观形貌的影响,研究KDP晶体磨削的可行性,为实现以磨代车（抛）,缩短KDP光学晶体元件制造周期奠定基础。      

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

提升磨料水射流抛光去除效率的参数研究

具有独特优势的磨粒水射流抛光技术,由于去除效率低,在加工超精密光学元件中的应用受到了一定的限制。本研究通过实验和仿真,分析了喷嘴直径和射流压力对去除函数、去除效率和确定性修形加工的影响。实验结果表明:喷嘴直径在一定尺寸范围内增加,可以有效地提升去除效率,超过一定尺寸后,去除效率增加减慢,去除函数的宽度变化要远大于喷嘴直径的变化;随射流压力增大,去除函数深度呈指数增加,去除函数轮廓由W形转变为双W形。通过建立回转函数来模拟偏心回转射流的方法,验证了变形后的去除函数在确定性抛光加工中具有很好的适用性,并且该方法可以用在采用垂直射流直接进行超精密表面的确定性抛光加工上。