KDP晶体切入角度对切削力和表面粗糙度影响试验

KDP晶体具有各向异性,使得沿不同晶向切入时切削力的大小和作用效果发生改变,进而可能影响表面质量。利用高精度三向测力仪搭建了KDP切削力测试平台,对其沿不同晶向的切削力进行了测试。结果表明:切削力沿特定的角度呈一定的规律分布,与理论计算有一定的吻合,同时表面粗糙度值在不同的晶向也呈典型的周期分布。在切削力测试基础上,开展了表面粗糙度优化试验,在50 mm×50 mm工件上实现了S_q1.8 nm的超光滑表面加工。     

微圆弧金刚石刀具修磨技术研究

微圆弧金刚石刀具是超精密加工中的重要应用工具,基于机械研磨法开展微圆弧金刚石刀具修磨技术研究。通过分析微圆弧金刚石刀具制备技术现状和制备难点,设计一种微圆弧金刚石刀具的修磨技术路线。通过修磨实验解决难磨、易磨方向定位,刀尖容易崩刃及精修刀尖圆弧等技术难点,制备刀尖半径R 8.2μm的微圆弧金刚石刀具。利用原子力显微镜和高倍光学显微镜进行观测,结果表明:前刀面粗糙度R_a=1.50nm,刀尖轮廓波纹度优于0.1μm,与进口高精度刀具指标相当。将其应用在微结构的超精密切削中,取得良好效果。      

表面微观V形槽的超精密加工技术研究

表面微观V形槽是一种常见的微结构形式,应用广泛,加工精度要求高。对表面微观V形槽的超精密加工技术进行了研究,应用单点金刚石切削,分析刀具角度、切削参数、装夹方式、冷却润滑条件、进刀轨迹等影响加工质量的因素,并通过切削试验进行验证。通过试验,在平面和曲面上分别加工出了高精度表面微观V形槽,实现了微结构的超精密加工。     

锗单晶球面镜超精密车削加工研究

锗单晶球面镜是精密光学试验中的重要设备,表面粗糙度、型面精度要求高,加工难度大。对锗单晶球面镜的超精密车削加工进行了研究,分析了加工难点,对加工设备、切削方式、刀具角度、切削参数进行了选择与设置,给定了冷却润滑条件,并检测了加工得到的表面粗糙度与型面精度。通过锗单晶球面镜超精密车削加工,获得了符合设计要求的加工产品。     

直驱气浮平台工作模态的分析方法及实验验证

直驱气浮平台是集气浮支承、伺服驱动及机械结构为一体的精密运动系统,它具有较复杂的振动性能,一般通过模态分析得到机械结构的振动性能,但在工程应用中,我们更需要获得驱动作用下平台工作时的振动性能。为简单、快捷、准确地分析平台工作状态的振动性能,本文提出一种机电耦合的振动分析方法,即将驱动系统的伺服特性和气浮支承的气膜特性均等效成弹簧阻尼单元,建立机电耦合仿真模型,基于该模型分析得到平台工作状态下的振动模态。为验证该方法,采用LMS模态测试仪对平台进行模态测试,试验结果同仿真结果较一致,基于此方法分析计算得到的振动模态最大偏差为8.16%;模态实验表明所提出的机电耦合模态分析方法可以准确地分析平台工作状态的振动特性。