超精密车削表面微观形貌对光学特性的影响

研究了超精密车削表面微观拓扑形貌与光散射特性之间的关系,用于评价车削加工表面的光学性能并优化加工过程.采用阈值分析和粗糙表面散射理论分析两种方法研究了仅有理想刀痕的表面所产生的重影现象.阈值分析是指先计算单段圆弧刀痕的散射特性,再根据周期性结构对光的调制性来求得被加工表面为镜面对刀尖圆弧半径和进给率(主轴每转的进给距离)选择的大约临界值要求.在入射光波长500 nm的情况下,当刀尖圆弧半径选择500 μm时,可以计算得出阈值进给率为19μm.粗糙度散射理论分析则是通过电场积分公式——Stratton-Chu公式进行更精确的计算.实验表明,对于超精密车削加工得到的表面,当从入射光的非镜面方向,尤其是一极大散射方向观察不到光强时,即可以认为加工出了镜面效果.     

超精密车削表面微观形貌对光学特性影响研究

为了给超精密车削加工表面的光学性能评价提供参考,指导实际加工过程的优化,本文对表面形貌和其光学性能之间的关系进行深入研究。对于仅有理想刀痕的表面所产生的重影现象,采用阈值分析和粗糙度散射理论两方面进行分析。阈值分析是指先计算单段圆弧刀痕的散射特性,再根据周期性结构对光的调制性,可以求得加工出镜面对刀尖圆弧半径和进给率（主轴每转的进给距离）选择的大约临界值要求。在入射光波长500 nm的情况下,当刀尖圆弧半径选择500 um时,可以算得阈值进给率为19 um。粗糙度散射理论分析则是通过电场积分公式—Stratton-Chu公式进行更精确的计算。最终得出结论,对于超精车加工得到的表面,当从入射光的非镜面方向,尤其是一极大散射方向观察不到光强时,则可以认为加工出了镜面效果。     

基于二轴半加工工艺的工序规划

工序规划是连接产品设计与制造的桥梁。目前,对加工特征的工序规划还是依靠人工操作,效率低。提出基于二轴半加工工艺的工序规划方案,该方案根据二轴半加工工艺创建工艺数据库,对识别过的加工特征结合实际加工要求进行加工工序的规划,与识别工艺研究相结合可以实现系统集成。该方案可加快设计周期,减少人工成本,提高生产效率。