金刚石车削
光学超精密车削软件-DIFFSYS

DIFF SYS®光学超精密金刚石车削软件简介:DIFFSYS为Western Isle公司产品,该公司位于英国北威尔士,DIFFSYS软件的开发已有10多年的历史,现今仍在持续的研发升级。
DIFFSYS软件是目前世界上唯一商业化的单点金刚石非球面车削软件,除非球面以外还可以完成衍射元件及自由曲面的编辑,并且可以与其他的计量仪器一起对加工数据进行误差校正(如:Taylor Hobson轮廓仪)及CAD数据导入。
主要特性:⏹软件采用模块化设计,可根据客户不同的需求选取不同的搭配方案;⏹DIFFSYS输出文件格式为ASCII,适应目前所有主流机型;⏹操作简易,并且给出明确的图像分析;⏹可导入多种不同格式的数据;⏹刀具的校正功能,确保加工精度(强大的实用性,几乎可以输入任何一个与加工有关的参数,之后对参数进行校正,确保加工精度);⏹有着优秀的研发人员,可确保良好的技术支持及售后服务。
软件操作界面应用类别主要设计类型:非球面,衍射光学元件,离轴非球面,环面,自由曲面。
软件采用模块化设计可针对不同的几何形体,使用不同的软件模块。
分区选项:衍射元件,菲涅尔元件,混合元件。
3D选项:离轴非球面,环面,柱面,多项式自由曲面,泽尼克表面,微透镜阵列。
非球面的设计关于非球面的设计采用标准的非球面公式:z=Cx2/ [1+sqrt(1-(1+k)·C2x2)]+a[2]x2+a[3]x2+...其中:a[2]、a[3]...为常数,C是半径的倒数,K是圆锥系数,x为x轴坐标值,镜片的高度为Z。
微透镜阵列①②③图①~③分别为自由曲面、离轴非球面及柱面的设计方案MC2/MC3选项:可导入2D/3D表面或测量数据。
2D数据导入(Taylor Hobson)3D数据的导入及面型图像以上可以根据用户的不同需求来调整搭配方案,方便客户的使用。
衍射光学元件金刚石单点车削加工技术研究的开题报告

衍射光学元件金刚石单点车削加工技术研究的开题报告一、研究背景及意义光学元件广泛应用于现代照明、通讯、医疗、检测等领域,而金刚石作为硬度和耐磨性能极佳的材料,被广泛用于制作光学元件。
然而,金刚石材料的特殊性质和高硬度使得其加工困难,传统的金刚石加工方式如磨削、抛光、电解加工等存在效率低、成本高、表面质量差等问题,导致金刚石制品的加工难度大、生产周期长、产品品质难以保障。
采用单点车削加工技术制备金刚石光学元件能够提高加工效率和产品质量,具有重要的应用价值和研究意义。
因此,本研究旨在探究衍射光学元件金刚石单点车削加工技术,提高金刚石光学元件的制造质量和生产效率。
二、研究内容与研究目标本研究将通过对金刚石单点车削加工过程进行分析和实验研究,包括材料选取、单点车削加工工艺参数优化、金刚石单点刀具的制备等方面,探究衍射光学元件金刚石单点车削加工技术。
具体研究内容如下:1.研究金刚石单点车削加工的机理和方法,探讨单点刀具的制备工艺。
2.分析单点车削加工中的刀具磨损和切削力变化规律,选择适合的加工工艺参数,优化金刚石单点车削加工工艺。
3.制备不同形状和尺寸的金刚石单点刀具,对其进行磨损测试和性能评估。
4.通过实验验证金刚石单点车削加工过程中的最佳工艺参数和刀具选择方案,并对加工的光学元件进行表面粗糙度、表面形貌和表面质量等方面的检测,对加工的光学元件进行性能测试。
本研究旨在探究衍射光学元件金刚石单点车削加工技术,优化金刚石制品的加工工艺,提高其生产效率和产品质量。
通过实验验证最佳工艺参数和刀具选择方案,为实际生产中金刚石单点车削加工提供参考和指导,具有重要的理论和实践价值。
三、研究方法本研究将采用实验研究和数据统计分析相结合的方法,对衍射光学元件金刚石单点车削加工技术进行探究。
具体方法如下:1.准备金刚石材料,并制备不同形状和尺寸的金刚石单点刀具。
2.在数控车床上进行金刚石单点车削加工,记录切削力、主轴电流、进给速度等关键工艺参数数据。
超精密加工中的金刚石刀具及刀具磨损分析

理论与实践经济与社会发展研究超精密加工中的金刚石刀具及刀具磨损分析齐齐哈尔工程学院 武晓迪摘要:各种超精密加工应用中将金刚石用作切削工具已经成为现实,然而其目的与意义并没有得到实质性分析。
据此,本文对超精密加工中应用金刚石作为切削刀具的现实意义进行分析。
关键词:超精密加工;切削工具;刀具磨损一、技术背景分析使用高速超精密车床加工玻璃和硅等脆性材料时,当所施加的切削深度低于临界值时,则认为其处于延性模式,并且可以容易地加工而不会形成裂纹。
因此,对于这些材料的延性至脆性转变具有重要意义,在这些材料中,临界切削深度的大小取决于零件的特性而变化。
通常,单晶硅经常用在微机电系统(MEMS)中,在该系统中,最终将材料加工成优质产品,并进行超精密研磨和抛光操作。
尽管硅材料的行为在室温下很脆,但建议使用金刚石车削工具以延性模式加工硅。
这减少了由陶瓷材料的脆性断裂引起的损坏,并提高了最终零件的生产率。
使用金刚石工具对铜,铝和镍等有色金属材料进行高速加工,以评估工具的磨损,切削力和表面光洁度。
实验针对不同的切割速度进行,例如较低的150m/min的速度和较高的4500m/min的速度。
在较低的切削速度下观察到的刀具磨损率大于较高的切削速度。
这可能是由于以较高的速度减少了刀具与工件啮合的时间。
它还降低了工具和工件界面之间的化学亲和力。
具有高负前角的金刚石工具可用于以超精密精度精加工该材料。
二、金刚石作为切削工具的意义制备塑料模具的需求不断增加,而塑料模具是制造CD光学头的非球面透镜和照相机的智能透镜所必需的。
刀具的切削刃必须锋利且没有不规则形状,以加工高精度非球面。
基于工具的清晰度,单晶金刚石(SCD)和多晶金刚石(PCD)之间存在主要差异。
SCD工具的切削刃是均匀的且没有不规则性,而PCD工具的切削刃则显示出微观的不规则性,从而导致金刚石颗粒的去除。
与PCD工具相比,SCD工具的主要缺点是其磨损寿命短。
它还用于将铝基板加工成精细的镜面涂层,该涂层用于计算机存储系统的硬盘驱动器中。
金刚石刀具在数控机床中的应用

金刚石刀具在数控机床中的应用随着科技的不断进步和发展,数控机床在工业领域中扮演着重要的角色。
数控机床的出现大大提高了生产效率和加工质量,而金刚石刀具作为一种高性能的切削工具,在数控机床中的应用也越来越广泛。
本文将探讨金刚石刀具在数控机床中的应用,并分析其优势和挑战。
一. 金刚石刀具的基本特性金刚石刀具由金刚石颗粒和金属粉末经压制、烧结等工艺制成,具有极高的硬度、耐磨性和热稳定性。
这些特性使得金刚石刀具在切削加工中具备以下优势:1. 高硬度:金刚石刀具的硬度仅次于金刚石,可用于切削超硬材料如陶瓷和高硬度合金等。
2. 耐磨性:金刚石刀具具有出色的耐磨性,可在切削过程中保持较长的使用寿命。
3. 热稳定性:金刚石刀具具有良好的热稳定性,可承受高温切削环境下的工作,不易变形。
二. 金刚石刀具在数控机床中的应用领域1. 切削加工金刚石刀具广泛应用于数控机床的切削加工领域,包括车削、铣削、钻削、磨削等。
由于金刚石刀具的高硬度和耐磨性,可用于加工硬度较高的材料,如钛合金、高速钢等。
同时,金刚石刀具还能够提供更高的加工精度和表面质量。
2. 精密加工在数控机床的精密加工中,金刚石刀具的应用更能体现出其独特的优势。
例如,在汽车零部件的精密加工过程中,采用金刚石刀具可以实现更高的加工精度和更好的表面质量。
3. 工具磨损监测由于金刚石刀具的耐磨性较高,因此可以通过监测金刚石刀具的磨损情况,准确地评估刀具的使用寿命。
这对机床的保养和刀具的及时更换具有重要意义,可降低生产成本,并提高生产效率。
三. 金刚石刀具在数控机床中的挑战虽然金刚石刀具在数控机床中有广泛的应用前景,但面临着一些挑战和限制:1. 成本高昂:金刚石刀具的制造成本较高,所以其售价也相对较高,这给广泛应用带来了一定的限制。
2. 技术要求高:金刚石刀具的加工工艺复杂,需要高精度和高温高压的条件,所以其生产过程要求较高的技术水平。
3. 刀具表面质量难以保证:由于金刚石刀具的硬度很高,常规的抛光或修整技术难以完成对其表面的加工,从而可能会影响到加工表面质量。
单点金刚石车床

机床特点:超精密单点金刚石车床具有超精密加工的特点,利用计算机数控单点金刚石车削技术,非球面光学零件加工技术。
在超精密数控车床上,采用天然单晶金刚石刀具,在对机床和加工环境进行精确控制条件下,直接利用金刚石刀具单点车削加工出符合光学质量要求的非球面光学零件。
单晶金刚石刀具与有色金属亲和力小,其硬度、耐磨性以及导热性都非常优越,且刀具刃口极为锋锐,刃口半径为0.5~0.01um,车削时金刚石刀具与工件单点或接近单点接触,切削深度多在lnm至数微米加工元件表面粗糙度可达纳米级,面形精度可达λ/10量级,口径最大可达到400mm,可加工各种高精度平面、球面、非球面及离轴元件和自由曲面元件。
可加工铜、铝、单晶锗、硒化锌、树脂、PMMA等材料。
在三轴联动模式下还可加离轴元件、柱面、子午面等非回转对称元件和自由曲面;配以特殊刀具可以实现微结构元件的加工,如各种衍射元件和菲涅尔透镜等。
机床设计特点● PA开放式操作系统;●天然花岗岩基座,保证机床长久稳定性;●超精密高刚性空气静压主轴;●超精密液体静压导轨,具有较好的刚性和阻尼性;● X/Z轴均采用直线电机驱动,全闭环控制;●气浮支承隔振系统最大的减少外界振动干扰;主要技术指标:(1)Z轴最大行程: 210mm直线度: 0.2μm/100mm定位精度 0.5μm±0.5μm×Lmm/100mm重复定位精度: 0.3μm分辨率: 10nm最大进给速度: 20mm/s(2)X轴最大行程: 210mm直线度: 0.2μm/100mm定位精度 0.5μm±0.5μm×Lmm/100mm重复定位精度: 0.3μm分辨率: 10nm最大进给速度: 20mm/s(3)C轴高精度气浮轴承回转精度 0.1μm转速 0-3000rpm转角定位精度 30″转角重复性定位精度 10″联系电话:133****9700联系人:刘红兵电话:************传真:************邮件:*************我们以最优惠的价格提供单点金刚石车床,我们不仅仅是提供仪器,更注重售后服务和技术支持!也提供全套符合客户需求的解决方案!欢迎全国客户提供产品样品测量或技术交流!(我们可做演示或专题研讨会)。
金刚石刀具

金刚石刀具金刚石刀具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热膨胀系数,以及与非铁金属亲和力小等优点。
可以用于非金属硬脆材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有色金属材料的精密加工。
金刚石刀具类型繁多,性能差异显著,不同类型金刚石刀具的结构、制备方法和应用领域有较大区别。
天然金刚石刀具目前主要用于紫铜及铜合金和金、银、铑等贵重有色金属,以及特殊零件的超精密镜面加工,如录相机磁盘、光学平面镜、多面镜和二次曲面镜等。
但其结晶各向异性,刀具价格昂贵。
PCD的性能取决于金刚石晶粒及钴的含量,刀具寿命为硬质合金(WC基体)刀具的10~500倍。
主要用于车削加工各种有色金属如铝、铜、镁及其合金、硬质合金和耐磨性极强的纤维增塑材料、金属基复合材料、木材等非金属材料。
切削加工时切削速度、进给速度和切削深度加工条件取决于工件材料以及硬度。
人造聚晶金刚石复合片(PDC)性能和应用接近PCD刀具,主要用在有色金属、硬质合金、陶瓷、非金属材料(塑料、硬质橡胶、碳棒、木材、水泥制品等)、复合材料等切削加工,逐渐替代硬质合金刀具。
由于金刚石颗粒问有部分残余粘结金属和石墨,其中粘结金属以聚结态或呈叶脉状分布会减低刀具耐磨性和寿命。
此外存在溶媒金属残留量,溶媒金属与金刚石表面直接接触。
降低(PDC)的抗氧化能力和刀具耐热温度,故刀具切削性能不够稳定。
金刚石厚膜刀具制备过程复杂,因金刚石与低熔点金属及其合金之间具有很高的界面能。
金刚石很难被一般的低熔点焊料合金所浸润。
可焊性极差,难以制作复杂几何形状刀具,故TDF焊接刀具不能应用在高速铣削中。
金刚石涂层刀具可以应用于高速加工,原因是除了金刚石涂层刀具具有优良的机械性能外,金刚石涂层工艺能够制备任意复杂形状铣刀,用于高速加工如铝钛合金航空材料和难加工非金属材料如石墨电极等。
显示为纯金刚石。
ND是目前已知矿物中最硬的物质,主要用于制备刀具车刀。
天然金刚石刀具精细研磨后刃口半径可达0.01~0.002µm。
金刚石车床结构及应用实例

金刚石车床结构及应用实例金刚石车床结构及应用实例:金刚石车床是一种利用金刚石刀具进行加工的机床。
它具有高刚度、高精度、高切削效率等优点,适用于加工硬脆材料,如高硬度合金、陶瓷、玻璃等。
下面将详细介绍金刚石车床的结构以及应用实例。
金刚石车床的结构:金刚石车床主要由床身、主轴箱、进给箱、润滑冷却系统、控制系统等部分组成。
床身是金刚石车床的主体部分,它支撑和定位其他组件,并提供工件和夹具的支撑面。
床身通常由高强度、高刚性的铸铁材料制成,以确保金刚石刀具能够稳定地切削工件。
主轴箱是安装在床身上的机械驱动装置,用于提供旋转动力。
主轴箱内部包含主轴、轴承、齿轮等部件,通过驱动装置驱动主轴旋转,并与刀具进行切削。
进给箱是金刚石车床的进给装置,用于控制工件在切削过程中的进给轴向运动和横向运动。
进给箱内部包括导轨、进给螺杆、电机等部件,通过控制系统控制进给电机的运转,实现机床的进给运动。
润滑冷却系统是金刚石车床的重要组成部分,用于给刀具、工件和轴承等关键部位提供润滑和冷却。
润滑冷却系统通常由油润滑系统和冷却系统组成,能够有效降低切削温度,减少磨损和热变形。
控制系统是金刚石车床的核心部分,用于对机床的各项运动进行控制。
控制系统通常由数控系统、伺服系统、编码器等组件组成,通过相应的编程和操作,实现金刚石车床的自动化加工。
金刚石车床的应用实例:1. 制造领域:金刚石车床广泛应用于制造业的不同领域,如航空航天、机械制造、仪器仪表等。
例如,在航空航天领域,金刚石车床可用于加工高硬度合金的零部件,如发动机叶片、航空轴承等。
2. 光学领域:金刚石车床也被广泛应用于光学加工领域。
利用金刚石刀具的高硬度和尖锐度,可以进行高精度的光学元件加工,如透镜、镜片等。
金刚石车床在光学加工方面的应用可以提高产品的质量和精度。
3. 医疗器械领域:金刚石车床在医疗器械领域也有广泛的应用。
例如,在人工关节的制造过程中,金刚石车床可以进行高精度的加工,确保人工关节的质量和适配度,提高患者的生活质量。
单点金刚石车削的工艺参数对表面粗糙度影响的实验研究

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Ke r s s g i n rig p o es gp rmees ru n s ywod : i eda dt nn ; rcsi aa tr;o g es n l mo u n h
O 引 言
超精 密 车削 技术 也 称 “ P T技 术 ” Sn l P it SD ( ige on
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具 切 削刃 口的 圆弧 半径 , 当然 针 对不 同材 料 , 佳 工 最
艺 参数 也有 所 不 同 , 就 需 要 大 量 反 复 的 工 艺试 验 这 去 总结 。 有 关超 精密 车削 的工艺 参 数 与 工件 表 面 微 观形 貌 的研 究 , 早在 2 O世 纪 9 0年 代 , 已经展 开 。19 就 95
Ac o dngt he e pei e a n n l e e u t ,t e o i lc mb a in o o e s gpa a t ri ‘ c r i o t x rm nt la d a ayz d r s ls h ptma o i to fpr c s i r me e s a n n
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