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...     

超精密金刚石数控车床的刀具补偿技术研究

介绍一种在自研超精密金刚石车床上实现的基于ＰＣ的刀具补偿算法。该方法采用多缓冲区结构和多任务调度技术,充分利用ＰＣ的性能,提高了系统的效率,同时,对于刀具补偿的转换轨迹的计算方法作了改进,具有算法简洁,运算精度高的特点,该方法具有良好的通用性,适用于各种类型的机床。     

加工精密零件的新型金刚石刀具

<正> 在机器制造业中(特别是机床制造业中),设备的工作可靠性和精度通常取决于液压系统的零件和齿轮副的质量。苏联金刚石研究所设计了金刚石刀具及其加工工艺,可靠地保证了这些零件的要求。圆柱齿轮的最终加工采用金刚石剃齿刀。在刀体上制有渐开线刀齿,在齿的侧面电镀金刚石粉末,这种结构的剃齿刀能保证刀齿必要的强度,甚至模数m<2.5mm的这种刀具亦具有较高的切削能力,这是由于它同粉末冶金法     

超精密切削氟化钙单晶金刚石刀具磨损研究

为了研究氟化钙（CaF2）单晶超精密切削过程中的金刚石刀具磨损及其对切削过程的影响,对CaF2晶体进行了超精密切削实验,系统观测了刀具磨损形貌随切削路程的变化趋势,分析了刀具磨损机理,同时通过分析不同切削路程下切削表面微观形貌和切削力的变化,对刀具磨损与切削模式之间的关系进行了探讨。研究表明,超精密切削CaF2晶体时刀具磨损模式为沟槽磨损和缺口破损,刀具磨损随切削路程的演变过程为后刀面沟槽磨损扩展到前刀面缺口破损,同时相应的切削模式由延性去除转变为脆性去除。该研究结果为大口径CaF2晶体纳米尺度延性域切削提供了技术支持。     

超精密金属切削的金刚石刀具技术

本文对天然单晶金刚石刀具的刃口组织结构、强度及其磨损进行了分析和试验。指出定量解决金刚石刀具耐磨性技术是当今最迫切的研究方向。     

表面连续凹凸光栅的高精密金刚石切削加工技术

报道在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面上用高精密金刚石直接切削加工连续凹凸光栅的工艺技术。根据设计的光栅轮廓和期望光栅表面达到的粗糙度，选择关键工艺参数如金刚石车刀尖端半径和切削步长。给出13个连续扇形相位光栅的实验结果。采用随机设计算法使相位轮廓最佳化。加工的3mm厚PMMA光栅，菲涅耳反射损失未修正时，测得的衍射效率为85％。衍射强度分布对与设计轮廓的任何一种偏差都很敏感，零级衍射强度受到的影响尤为突出。查明补偿材料回弹是保证光栅性能的关键。     

衍射光栅刻划机的闭环控制系统

以S3C2440A为控制核心,设计了衍射光栅刻划机的高精度运动控制系统,实现了现场显示、实时控制等功能。用S3C2440A微控制器控制伺服电机和步进电机完成光栅刻划的分度运动和刻划运动,通过SiGNUM^TMRELM直线光栅尺反馈和PD加前馈控制算法补偿由于惯性等原因造成的分度误差,并用MATLAB对使用PD加前馈控制算法的分度运动进行仿真。采用RON225增量式角度编码器反馈以补偿执行刻划运动的步进电机因失步造成的误差,通过分析和处理实验数据获得分度运动最佳速度和伺服电机在此分度运动速度下停止时的过冲距离。最后,对可能产生控制误差的原因进行了初步分析,并提出了需要进一步改进和完善之处。     

高精度衍射光栅刻划机的最新技术进展

采用高精度的衍射光栅刻划机刻划依然是制作高质量母光栅最重要的手段,因此,跟踪世界光栅刻划机的最新技术进展具有重要的现实意义。文中主要对工件台的双重定位技术和分度运动中的间歇式与连续式的技术融合进行了阐述,并指出了衍射光栅刻划机的发展趋势。     

不等宽等深度二元矩形光栅矢量衍射理论的建模研究

应用 Maxwell’方程和电磁场边界连续条件研究了用矢量衍射理论分析不等宽等深度二元矩形光栅衍射特性的数学建模问题。     

金刚石切削刀具及其应用

介绍近几年正在迅速发展的金刚石切削刀具的特点，性能及其应用。     

复制光栅质量分析

分析了影响复制光栅衍射效率、分辨率及表面质量的因素,并介绍了提高复制光栅质量的方法。     

金刚石刀具研磨质量的影响因素

金刚石刀具研磨非常困难,影响研磨质量的因素较多。     

天然金刚石刀具的研磨及其刃口半径检测技术

指出了天然金刚石刀具的刃口锋利度对现代超精密切削加工的重要影响,介绍了国内外天然金刚石刀具研磨技术的发展现状,以及我国金刚石刀具刃磨技术中普遍存在的问题。详细叙述了对刃磨后刀具刃口半径检测的几种可行方法,展望了刃口半径检测技术的前景。     

干涉型激光直写制作光学可变图像的优化方法

分析了用干涉型激光直写技术制作光学可变图像的优点，为达到最佳图像质量和最短运行时间，针对不同类型的图像提出光刻轨迹按光栅取向连续曝光和控制光电开关的通断不连续曝光的两种优化运行式，并给出了实验比较结果。     

用双单色仪组成平面衍射光栅的相对衍射效率测试系统的研究

给出了一种用双单色仪组成平面衍射光栅相对衍射效率测试系统的设计方法,分析与探讨了其光学、机械、电子学各部分对系统测量精度产生影响的关键因素及其抑制手段。测试结果及实践证明:该系统各项主要指标较为先进,测试数据可靠稳定。     

TOOL FORCE MODEL FOR DIAMOND TURNING

A new tool force model to be presented is based upon process geometry and the characteristics of the force system, in which the forces acting on the tool rake face, the cutting edge rounding and the clearance face have been considered, and the size effect is accountable for the new model. It is desired that the model can be well applicable to conventional diamond turning and the model may be employed as a tool in the design of diamond tools. This approach is quite different from traditional investigations primarily based on empirical studies. As the depth of cut becomes the same order as the rounded cutting edge radius, sliding along the clearance face due to elastic recovery of workpiece material and plowing due to the rounded cutting edge may become important in micro-machining, the forces acting on the cutting edge rounding and the clearance face can not be neglected. For this reason, it is very important to understand the influence of some parameters on tool forces and develop a model of the relatio     

金刚石刀具刃口轮廓新型检测方法与技术

研究了原子力显微镜扫描方式及原子力微探针坐标方式的刃口轮廓测量技术。原子力探针新型检测方法与技术可以在亚微米尺度内很好地克服传统测量方法精确度低的缺点，而且操作简便，为目前超精密加工领域中金刚石刀具研磨技术水平的提高提供了有利的技术手段。     

玻璃孔加工的试验研究

研究了电镀金刚石工具结构和加工参数对玻璃孔加工质量和加工效率的影响。试验结果表明，在电镀金刚石工具端部开槽，可获得小的玻璃爆边直径和高的材料去除率。冷却方式影响玻璃孔的加工质量，主轴转速和配重载荷影响玻璃孔的加工效率。