飞切加工KDP晶体的工艺研究

发布时间：2021-07-03 06:16

　　KDP晶体在惯性约束核聚变光学系统中具有十分重要的作用,针对如何制造出满足应用要求的KDP晶体元件仍然是一个难点的问题。进行了采用飞切加工技术对KDP晶体平面元件的加工工艺研究。介绍了飞切加工的技术原理,以及影响表面粗糙度的因素;通过相应的工艺实验,对KDP晶体加工检测过程中可能影响表面粗糙度的各个因素进行了研究。实验结果表明:金刚石刀具参数、加工参数、以及加工后表面清洁方式都会影响表面粗糙度,但是金刚石刀具参数对表面粗糙度的影响最大。采用前角为-45°、圆弧半径为5.0mm的金刚石刀具,以及最优的加工参数,可以获得表面粗糙度Sa优于1nm的超光滑表面。研究结果对飞切加工KDP晶体平面元件提供了有效的工艺方案,具有广泛的工程应用价值。 

【文章来源】：光学技术. 2020,46(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

飞切加工原理

飞切加工轨迹及其与直线轨迹的差异

本实验采取一次加工多组参数的方式,即在一次加工中将KDP晶体加工表面区域划分为宽度为10mm的5个加工区域,每个区域对应一组加工参数,如图3所示。在每次加工实验之前,均对KDP晶体进行粗加工,保证初始粗糙度值的一致性。粗加工参数:转速n=1500rpm;进给速率f=10mm/min;切削深度d=2μm。粗加工所使用的刀具圆弧半径R为1.0mm,前角D为-25°。粗加工表面粗糙度测量值Sq范围均在48.429～66.987nm之间,而对应的粗糙度测量值Sa值范围均在35.609～45.781nm之间,如图4所示为检测所得到的一个粗加工表面。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]KDP晶体切入角度对切削力和表面粗糙度影响试验[J]. 夏志辉,张晓峰,孔金星,楚翀.  机床与液压. 2017(20)
[4]惯性约束聚变激光驱动装置用光学元器件的研究进展[J]. 邵建达,戴亚平,许乔.  光学精密工程. 2016(12)
[5]欧洲大型激光项目HiPER的现状分析[J]. 程功,李志民,黄桂学.  激光技术. 2014(04)
[6]DFC-600A超精密单点金刚石飞切机床研制[J]. 王宝瑞,吉方,赵午云,陈东生,陶继忠,张连新,夏欢.  光电工程. 2011(12)
[7]磷酸二氢钾晶体超精密加工存在的若干问题分析[J]. 王洪祥,王景贺,孙涛,张龙江.  兵工学报. 2006(05)

博士论文
[1]KDP晶体离子束抛光理论与工艺研究[D]. 袁征.国防科学技术大学 2013

硕士论文
[1]离子束抛光KDP光学元件关键技术研究[D]. 郭延.西安工业大学 2014
[2]单点金刚石车削加工脆性光学材料表面粗糙度的控制研究[D]. 许宏淮.复旦大学 2012
[3]KDP晶体的磁流变抛光技术研究[D]. 马彦东.国防科学技术大学 2007



本文编号：3262039