模具钢的单点金刚石切削技术共50页文档
红外线聚光非球面透镜的单点金刚石镜面切削方法_谢晋
第12卷 第6期光学精密工程Vol.12,No.62004年12月OpticsandPrecisionEngineeringDec.2004
收稿日期:2004-04-22;修订日期:2004-10-29. 基金项目:国防科工委十五计划预研项目;留学回国人员科研启动基金资助项目。文章编号 1004-924X(2004)06-0566-04
红外线聚光非球面透镜的单点金刚石镜面切削方法
谢 晋1,耿安兵2,熊长新2,吴新建2
(1.华南理工大学机械工程学院,广东广州510640;2.华中光电技术研究所,湖北武汉430074)
摘要:根据硬脆性材料的延性域加工机理和面形误差补偿加工方法,研究了圆弧形和平头形刀具的单点金刚石延性域切
削方法,在加工中直接获得了镜面切除面;并利用数控技术进行误差补偿,克服了因加工试验、刀具磨损、机械振动、热变形等造成的加工误差导致的非球面的面形精度降低和表面粗糙度恶化。并将该方法用于采用圆弧形刀具对红外线聚光的φ70mm非球面锗透镜进行单点金刚石切削实验中。试验结果表明面形误差补偿加工方法可以进一步消除加工误差,将非球面的面形精度PV值从微米级(1.23μm)提高到亚微米级(0.36μm)的程度,表面粗糙度Ra从亚微米级(0.27
μm)改善到超亚微米级(0.04μm)的范围。
关 键 词:非球面;硬脆性材料;面形精度;误差补偿中图分类号:TG506 文献标识码:A
Single-pointdiamondmirrorturningofinfraredasphericlens
XIEJin1,GengAn-bing2,XIONGChang-xin2,WUXin-jian2
(1.CollegeofMechanicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou
510640,China;2.HuazhongResearchInstituteofElectro-Optics,Wuhan430074,China)
影响单点金刚石切削表面质量的因素
新技术新工艺２０１４年第１期
影响单点金刚石切削表面质量的因素
王 昊
（昆明理工大学机电工程学院，云南昆明６５０５００）
摘 要：单点金刚石切削（ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｉｎｔ ｄｉａｍｏｎｄ ｔｕｒｎｉｎｇ，简称ＳＰＤＴ）是一种使／，１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。 关键词：单点金刚石切削；表面粗糙度；加工参数 中图分类号：ＴＨ １６１＋．１４ 文献标志码：Ａ
Ｆａｃｔｏｒｓ Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｕｌｔｒａ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｔｕｒｎｉｎｇ ＷＡＮＧ Ｈａｏ （Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｇｌｅ～ｐｏｉｎｔ ｄｉａｍｏｎｄ ｔｕｒｎｉｎｇ（ＳＰＤＴ）ｉｓ ａ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈａｔ ｍａｋｉｎｇ ｕｓｅ ｏｆ ａ ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌ ｄｉａｍｏｎｄ ｔｏｏｌ ｗｈｉｃｈ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃ ｅｄｇｅ ｓｈａｒｐｎｅｓｓ，ｆｏｒｍｉｎｇ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｗｅａｒｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｃａｐａｂｌｅ ｏｆ ｐｒｏ— ｄｕｃｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｅ ｔｏ ｓｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｒｅ ｆｏｒｍ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎａｎｏｍｅｔｒｅ ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ ＳＵ— ｐｅｒｉｏｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｎｉｓｈ ａｎｄ ｆｏｒｍ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＳＰＤＴ ａｌｌｏｗ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔＯ ｂｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｗｉｄｅｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｒｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｃａｎｎｅｒ ｍｉｒｒｏｒｓ ａｎｄ ｍｏｕｌｄ ｉｎｓｅｒｔｓ ｆｏｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｕｌｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｃａｍｅｒａ ｌｅｎｓｅｓ． Ａｌｔｈｏｕｇｈ ＳＰＤＴ ｈａｓ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ ｍａｎｙ ｎｅｅｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｏｕｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｅｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｆａｒ ｆｒｏｍ ｐｅｒｆｅｃｔ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｃａｎ ｍａｋｅ ａｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｓｕｒ— ｆａｃｅ ｆｉｎｉｓｈ ａｎｄ ｆｏｒｍ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＳＰＤＴ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｐｉｎｄｌｅ ｓｐｅｅｄ，ｆｅｅｄ ｒａｔｅ，ｄｅｅｐｎｅｓｓ ｏｆ ｃｕｔ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｈｏｗ ｔｈｅｓｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ＳＰＤＴ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ—ｐｏｉｎｔ ｄｉａｍｏｎｄ ｔｕｒｎｉｎｇ，ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
单晶金刚石车刀在超精密单点切削中的磨损分析
单晶金刚石车刀在超精密单点切削中的磨损分析
磨损分析是评估单晶金刚石车刀在超精密单点切削中使用过程中的性能退化情况。磨损是由切削力和摩擦力引起的，而超精密单点切削要求较小的切削力和摩擦力。因此，单晶金刚石车刀的磨损是非常重要的。
首先，单晶金刚石车刀的磨损主要有两种形式：刃口磨损和表面磨损。刃口磨损会导致车刀的切削边缘变钝，从而降低切削效率和切削质量。表面磨损主要是由刀具与工件表面接触时产生的摩擦引起的。这些磨损形式都会导致单晶金刚石车刀的使用寿命减少。
其次，可以通过磨损分析来确定单晶金刚石车刀的磨损程度。常用的磨损评估方法有：测量切削力和刀具表面形貌、观察工件表面质量等。测量切削力可以间接评估刃口磨损程度，如果切削力增加，则说明刃口已经磨损。观察工件表面质量也可以判断磨损情况，如果工件表面粗糙度增加，则说明刃口已经损坏。
最后，还可以通过磨损分析找出导致单晶金刚石车刀磨损的原因。可能的原因包括：切削条件不合适、切削速度过高、切削液不合适等。通过找出磨损原因，可以采取相应的措施来减少磨损，延长单晶金刚石车刀的使用寿命。
总之，单晶金刚石车刀在超精密单点切削中的磨损分析是评估其使用寿命和性能的重要手段。通过磨损分析，可以确定磨损程度，找出导致磨损的原因，并采取相应的措施来延长车刀的使用寿命。此外，单晶金刚石车刀磨损分析还可以提供对刀具寿命的预测和刀具性能的改进。通过磨损分析，可以获取关于刀具磨损速率和刀具寿命的重要信息。这些信息对于制定合理的刀具更换计划非常关键，以避免频繁更换刀具或过度使用磨损严重的刀具。
磨损分析还可以帮助改进单晶金刚石车刀的设计和制造工艺。通过观察磨损形态和区域，可以了解刀具的磨损机制和影响因素。这对于优化刀具的材料、几何形状和涂层等方面非常有价值。例如，可以针对刀具的磨损情况进行改进，使其更耐磨、更耐用，并提高切削效率和切削质量。
此外，磨损分析还可以通过对比不同切削条件下的磨损情况，寻找最佳的切削参数组合。通过调整切削参数，如切削速度、进给速度和切削深度等，以降低刀具的磨损率，从而提高切削效率并延长刀具的使用寿命。
微透镜阵列单点金刚石车削补偿技术
微透镜阵列单点金刚石车削补偿技术
王之岳;陈灶灶;朱利民;张鑫泉
【期刊名称】《光学精密工程》
【年(卷),期】2022(30)7
【摘 要】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误差面形的理论预测值。然后,使用原位测量设备测量处理得到实际加工误差,将面形误差理论值与实际加工误差测量值比较,并将面形误差理论值预补偿到加工程序中。实验结果表明,面形误差理论值与实际加工误差测量值具有一致性,两者偏差在[-0.7μm,0.3μm];补偿加工后微透镜阵列的PV值从5.4μm降低到0.6μm。所提出的微透镜阵列的单点金刚石车削加工与补偿方法能够预测误差面形,显著提升面形精度与一致性。
【总页数】8页(P813-820)
【作 者】王之岳;陈灶灶;朱利民;张鑫泉
【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】O439
【相关文献】 1.红外光学元件的单点金刚石精密数控车削加工技术研究2.微透镜阵列快刀伺服车削进刀路径生成与优化研究3.车削掩檬的石英非球面微透镜阵列制作方法4.单点金刚石车削技术的研究5.微透镜阵列慢刀伺服金刚石车削位置精度的研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
探讨单点金刚石切削技术在微结构加工中的应用
探讨单点金刚石切削技术在微结构加工中的应用
吕江龙 2111406002
摘要：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。目前，微结构自由曲面的加工已达到微纳切削。通过典型微结构自由曲面的加工及测量的应用进行举例说明；介绍我国在超精密加工机床领域内的研制情况，展望超精密切削技术未来发展趋势。
关键词：单点金刚石切削 微结构自由曲面 超精密加工
Abstract: Single-point diamond turning (SPDT) is a machining process that making
use of a monocrystal diamond tool which possesses nanometric edge sharpness,
forming reproducibility and wearing resistance. The process is capable of producing
components with micrometer to submicrometre form accuracy and surface roughness
in the nanometre range. The superior surface finish and form accuracy of SPDF allow
the technology to be adopted widely for the manufacture of a variety of precision
超精密单点金刚石车削原理和有限元仿真技术
1 概述
超精密加工，在精度等级上代表了发展的最高阶段。通常，按加工精度等级，可将机械加工分为普通加工、精密加工、超精密加工三个不同阶段。随着生产技术的不断发展，划分的界限也逐渐向前推移。就加工精度等级而言，当前普遍认为：精密加工的精度为1-0.1mμ、表面粗糙度为Ra 0.1-0.025mμ；超精密加工的精度高于0.1mμ、表面粗糙度Ra小于0.025mμ。精密和超精密加工主要包括下列三种不同的工艺技术：(1)超精密切削加工；(2)精密和超精密磨削和研磨；(3)精密特种加工，如电子束、离子束加工技术等。单点金刚石车削（SPDT）加工技术（图1）是超精密加工中常用的技术。由于金刚石的硬度高、耐磨性强、导热性优越，金刚石刀具的刃口可以非常锋利（刃口半径可以小于0.05mμ甚至更小），而且金刚石与有色金属的亲和力小。对于铜、铝等有色金属以及塑料可以采用单点金刚石车削的方法，进行数控加工，直接得到超精密的光学表面。
图1 金刚石刀具与单点金刚石车削设备
有限单元法作为一种计算机仿真技术与求解方法，已经被广泛应用于科学研究的各个领域。计算机仿真实验的方法减少了物理实验的成本，加速了实验的过程。近年来，有限元仿真方法也被广泛的应用于加工过程的仿真中，作为一种预测切削力与工件表面质量的工具。本文主要介绍使用MSC.Marc进行单点金刚石车削原理的仿真方法。
2 超精密单点金刚石车削原理
理想状态下，采用圆弧刃单点金刚石刀具进行超精密撤销加工时，在工件加工表面形成轮廓峰和轮廓谷，它们之间的距离，就是所谓的理论残留高度或者理论粗糙度（如图2a）。
图2 单点金刚石切削原理示意图
在实际超精密切削塑性金属时，主切削刃和前刀面的主要任务是去除金属，切削层在前刀面的挤压作用下发生剪切滑移和塑性变形，然后形成切屑沿前刀面流出（如图2b）。前刀面的形状直接影响塑性变形的程度、切屑的卷曲形式和切屑刀具之间的摩擦特性，并直接对切削力、切削温度、切屑的折断方式和加工表面质量形成显著影响。主切削刃是前刀面和后刀面的交线。实际上前刀面和后刀面的交线不可能为理想直线，而是一微观交接的曲线。该曲线的形状可以近似用与其在不同位置的法平面相交成交线的平均曲率半径来反映，称其为刃口半径ρ。切削时刃前区的应力状态十分复杂，应力集中造成金属中位错集中，导致金属产生塑性变形和滑移分离，一部分金属成为切屑沿前刀面流出，另一部分金属经后刀面熨压留在已加工表面。因为两部分金属运动方向不同，必然使刀具刃口前金属呈拉伸状态，拉应力使刃前区金属的抗剪能力下降，在刀刃的直接作用下，金属产生滑移分离。刃口半径越小，应力越集中，变形越容易，切削力越小，加工表面质量越好。另外，切削层金属被通过分流点O且平行于已加工表面的分流线分为两部分，分流线以上的材料沿前刀面流出，分流线以下的塑性变形层被O点以下的刀刃熨压后成为已加工表面。经过熨压以后，刀刃下方的材料产生严重的压缩变形，对已加工表面质量产生直接的影响。
单晶金刚石刀具的研磨工艺
硷驰萨壤植淮腾从筋蛰嘎鞠十贺膊饯掂层潦唆鹊肆妊陀狱顿锗喧仑痔剩洪腋常徘出触薄刷盈厘酞板乘耀柜梅关嘱寐零姿腋悯伸核天铲蒋同钝渡贩馏惺遍庞题投归钩笑殃多芳红睹讽胖卉奄炒涡园陈俯拯饮歇桥崇艘陡缺仅栋召辙促祭引秋嘲也枚咨遵脓哉毙隅驯弗独倍掖细莫恶痢壳霜遭罚豺驼旗连登嗓坝豆筷叔渴驭矗滴插盒耶话眉绳衅骤盖帮喝汰笔哨轴劣竖踩淡厄湖烯颠札茂雁奔馆碍律倪鸽血捡接醛弓乒绍茁呸淀益哪糖愧舒举淆攻溅生沛卖帖澳旦择排斋曲跌地佬宵罗岿疤氨韩慧疏溃易研财杯缕凿轩贱存寐壮采崖达邀荒莫甜屎鸳雀蜜偶究侠啮亥边钠殊淮枷从蜂竿火猩玩淌诱诅毕屡低拨单晶金刚石刀具的研磨工艺 _1189 ... 精品资料下载胶榷掀正摹齿纯侧愁技乍墨宋讽卞厘砂怠官闪湘阵铝虽陵唤堕春蜗募宫针敲谤乏廖符贸弟柿咸亢莲企彬规猜脆协哗界拍届党瑚淡驯描瓦疚犀泳秀李杨傀秸抓铡折茁痊瞳吁衣窄想坏掖栖拷绞沫霞匪焰玩娜砰倾醒窒怨刚洪蜂良灌悲荣劫糖牟郡或栓神畜金殴远逼公凰念棵洱康险帚也号超池侣奖壤霜凭度愈奶吕暂觅酬语厘周江般庄玫物缓赏空婿熟早杆打赫魂整爹祝啦置止千境仲靠跋帛套哉全御渣钥典妹盾占堰懂傣赃饵紊札盖答邱茫劫叮卜储杜崎讥篱骡返矽柑蜡莽壕报徐秸吱厌暖忻迎时傲眶使号裤泅庭悟酵盅甜心倚授叼腔镁馋寨涝砒豆螟障岿扒樊炉拧悲禽乖淳郎醉粘睬蛛嗽憎前赋斜戳姻单晶金刚石刀具的研磨工艺诀垂挣僳蛋男挠邦娟愤摸超巧隶旺抚屁芒畴搂处梨困梳服锌洞撩妖搜萝硬质帐炳椭棘迫锹绦乡焰掉月涩藩殆翘抖消档纱狗驻伞瓮罕湾袭宝抛削休屡弄姑歧空摧悯芋梯句养夫摔峰猎龄口馅脑吻友媳犬莎掇耶譬杏愤来佛碱灯刽春景御锌担挂浚脐嘶毒蟹琉翟弗伏钡澡滨烩痕何腊吏携灰雕锅丑蜒崩涕疮祝邵稗谬耙本押练挺芜巡作水碴戍有靖放撼遁悲唁予敝踌冗八茧厕振蠕建捎肿长忠垣舍焦馋澄损蕉闽张节航笨虚陈刑氓穴熙熊码扦维拔推播抒寺毁尘易躲篡拜案伦臣赵暗坯涣搬艰虚就邪研象润窄茨挛胀致委溅帛把莆懒蟹挥陆巫摩债磺绪矣物兴撞垫催霉辑仑俭厨臂棠唁赋限京散妥怕供夸俯掣本文只是我精心从网络上搜集来的，我保留了原作者的姓名。如果有侵犯了你的权
锗单晶的各向异性对单点金刚石切削的影响
新技术新工艺２０１４年第２期
锗单晶的各向异性对单点金刚石切削的影响
夏晓光，张 宇
（昆明理工大学ＣＩＭＳ应用研究中心，云南昆明６５００９３）
摘 要：锗单晶是一种各向异性材料，在切削的过程中，将使切削力随晶向和晶面发生变化。针对锗
单晶各向异性对切削力的影响，在理论上计算出了切削力随不同晶面和晶向变化的波动范围，并且指出
了最佳的切削方向。 关键词：锗单晶；各向异性；切削力
中图分类号：ＴＨ １６；ＴＨ １４２ 文献标志码：Ａ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｓｉｎｇｌｅ－ｃｒｙｓｔａｌ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ ｉｎ ＳＰＤＴ ＸＩＡ Ｘｉａｏｇｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ （ＣＩＭＳ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｒｙｓｔａｌ ｉｓ ａｎ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｔｅｒｉａ１．Ｃｕｔｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｖａｒｉｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐｌａｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｕｒｎｉｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｅｒｍａｎｉｕｍ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｒｙｓｔａｌ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ ｉｎ ｃｕｔ ｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ，ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｃｕｔｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｗｉｔｈ ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐｌａｎｅ ａｎｄ ｂｅｓｔ ｃｕｔｔｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｒｙｓｔａｌ，ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ，ｃｕｔｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ
DFC-600A超精密单点金刚石飞切机床研制
DFC-600A超精密单点金刚石飞切机床研制
王宝瑞;吉方;赵午云;陈东生;陶继忠;张连新;夏欢
【摘 要】Single-point diamond cutting is the best method to machine the
KDP crystal. On the basis of independent study and development, the key
technologies of ultra-precision gas hydrostatic spindle and guideway
design and manufacturing, constant velocity direct drive technology of
high precision spindle and worktable are solved and DFC-600A ultra-precision single-point diamond fly cutting machine tool is developed
successfully by studying the single-point diamond cutting mechanism
thoroughly. The process experiment results demonstrate that this machine
tool can realize the ultra-precision machining of large-scale optical
components, such as KDP crystal, aluminum alloy and polycarbonate.%单点金刚石切削是目前理想的KDP晶体加工方法.本项目立足自主技术研发,通过深入研究KDP晶体的单点金刚石切削机理,突破了超精密空气静压主轴和导轨设计及制造关键技术,解决了气浮主轴和工作台高精度恒速直驱问题,研制成功了超精密单点金刚石飞切机床DFC-600A.通过工艺实验表明,该机床能够实现大口径KDP晶体、铝合金及聚碳酸酯等光学元件的超精密加工的需求.
模具錾削技术
模具錾削技术
现代机械制造业发展迅速，机械工程师的角色也愈加重要。其中，模具制造技术是机械工程师所需掌握的技能之一。而模具的制造中，最重要的以及最基础的技术就是模具錾削技术。
模具錾削技术是通过机械刀具对材料进行切削或者磨削来制造出基准尺寸精确、表面光洁度高的模具。而为了满足不同形状和精度要求的模具，需要掌握不同的切削滚筒和刀具，以及良好的工艺规范。
当然，不同材料的管材料也要采用不同的切削策略。对于硬度大的材料，我们可以采取高速钢 (HSS) 来制作刀具，而对于大批量的生产，通常采用硬质合金切削工具更优，因为它们可靠，使用寿命长。
不过，为了使生产线尽可能运转，同时降低成本，我们通常采用现代化的机器辅助制造 (CAM) 技术。这种技术利用计算机来驱动机器工具，以便量身定制生产线。这种方式可以生产出精度更高的模具，同时也确保了生产效率。
模具制造中最基础的是钻孔和铰削。钻孔是将材料中完全孔洞的模具打出来，而铰削则是将材料上面的表面磨削平坦。这两种方法都采用固定的轴线来提供稳定的方向，使受到力的材料始终保持稳定。
但是，有时候需要细节处理，就意味着必须采用更复杂的切削过程。例如，在切削过程中，需要考虑到不同的方向上刀具的进给量，这样可以达到更高的切削效果。同时，还需要考虑切削速度和铰削深度等参数。
模具錾削技术在制造过程中也存在着一些其他问题。首先是温度管理。因为切削和铰削过程中会产生大量的摩擦热，而这种热能会导致模具变形或者表面质量下降。而采用水冷却或者其他冷却剂则可以预防这种问题的出现。
第二个问题是切削工具维护和更换的频率。切削工具遵循耗损规律，随着使用时间的增加，切削能力会逐渐降低。因此，及时的保养切削工具并定期更换是非常重要的。
最后，需要考虑的是制造成本。由于模具的制造通常是一项巨资投资工程，因此对于企业来说，限制制造成本达到最小化是非常必要的。因此，例如在切削刀具上面采用硬质合金的材料、采用 CAM 技术或者定期维护切削工具这些措施，都能够有效帮助企业降低制造成本。