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大口径光学元件的精密磨抛与检测装备开发及应用

大口径光学元件超精密加工是一个复杂的系统性工程,涉及精密机床、数控、加工技术与工艺、精密检测和补偿控制等机电控各领域的专业知识,其发展与一个国家的高端制造技术及装备发展能力息息相关,也是一个国家综合国力的集中体现。主要介绍了厦门大学微纳米加工与检测联合实验室在大口径光学元件超精密加工技术及装备方面取得的研究进展,针对大口径光学元件磨削和抛光两个加工流程及其配套的精密检测技术,详细阐述了磨削装备及单元技术、可控气囊抛光机床及相关单元技术、精密检测装备及相关单元技术等的研究应用情况。这些技术研究从超精密加工的需求出发,借鉴国内外的研究经验和成果,通过对装备、工艺、检测等各方面整合,形成了具有自主知识产权的集磨削、抛光和检测装备及工艺技术的大口径光学元件超精密加工体系,这些技术与装备确保了大口径光学元件的高质量超精密加工。

  • 2022-02-05
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聚晶金刚石研磨工艺参数分析

PCD本 身的高硬度、高耐磨性给其加工带来了很大困难。目前PCD复合片的表面精整加工主要是以研磨为主,但由于PCD本身具有与金刚石磨料相近的性质,因而与普通材料的研磨加工有很大的不同,其研磨机理、研磨工艺均有自身的规律。本文对PCD研磨机理进行了初步探讨,并通过大量试验,分析了研磨工艺参数对PCD研磨效率和研磨质量的影响。

  • 2022-02-05
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碳化硅及其颗粒增强铝基复合材料超精密加工研究进展

随着航空航天、汽车及光学精密仪器等领域对材料性能的日益增长,碳化硅(SiC)及其颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)以其优异性能得到了越来越多的关注。作为一种超硬陶瓷材料,SiC以其稳定的化学惰性、高热导率、高比刚度和耐高温性等高度理想的工程性能而成为空间激光镜以及非球面玻璃透镜热压成型模具的合适选择,这对其超精密加工提出了很高的要求。SiCp/Al复合材料同样具有比强度和比模量高、耐高温、耐磨损、耐疲劳、热膨胀系数小、尺寸稳定性好等优异的综合性能,其中通过精密、超精密加工获得的SiCp/Al零部件主要应用于卫星轴承/天线、激光反射镜、惯性导航系统等。

  • 2022-02-05
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石英半球谐振子超精密加工技术现状及发展建议

半球谐振陀螺(HemisphericalResonator Gyro,简称HRG)是一种高精度、高可靠和长寿命的新型固态陀螺仪。与传统陀螺仪相比,半球谐振陀螺在结构上不存在高速转子和活动支承,它利用半球壳体唇缘的径向振动驻波进动效应来感测基座旋转的一种哥式振动陀螺,零部件数量少、体积小、质量轻、功耗低,具有很高的测量精度、超强的稳定性和可靠性、良好的抗冲击振动性和温度性能、独特的关机抗辐射能力,15年以上的工作寿命等卓越特点,在飞船与卫星的稳定控制、航天器导航、石油钻井勘探等领域有着突出优势和广阔应用前景,受到惯性技术界的广泛关注。

  • 2022-02-05
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激光在磨削加工中的应用研究

文章就激光技术的分类展开了论述,随后研究了激光技术如何通过对脆性光学材料工件表面进行改性处理来提高工件 磨削加工性能,并且对激光辅助磨削硬脆材料的机理、工艺和工程应用研究展开论述。最后重点论述了激光在砂轮修锐和检测砂 轮表面形貌等方面的应用。通过实验可知,采用激光扫描的方式能在较短时间内获取精准的砂轮表面的原始三维形貌,更客观地 对砂轮性能做出评定。

  • 2022-02-05
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单颗金刚石划擦玻璃的实验研究

本文利用自行制备的单颗粒金刚石工具划擦普通玻璃, 观察不同划擦深度的划痕形貌并进行统计分析, 同时采集和分析了划擦过程中的磨削力。实验结果表明, 划痕的实际宽度与理论宽度有相同的变化趋势。随着切深的增加, 实际宽度与理论宽度趋于比较恒定的比值。当划擦磨粒不变时, 单颗磨粒的法向磨削力和切向磨削力都随着划痕长度的增加而线性增加。

  • 2022-02-05
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金刚石微粉的粒度质量检验

金刚石微粉主要用于非金属硬脆材料的精磨、研磨和抛光。一般0~0.5 μm至6~12 μm用于抛光,5~10 μm至12~22 μm用于研磨,20~30 μm以粗用于精磨。金刚石微粉主要用于以下四个方面:(1)直接使用,制成研磨膏。广泛用于硬质合金、高铝陶瓷、光学玻璃、仪表宝石、半导体等材料制成的刃具、量具、光学仪器、电子器件等精密零件的抛光,其加工粗糙度可以达到镜面。(2)大量用于制造精磨片、超精磨片、电镀制品。(3)用于制造多晶金刚石烧结体,如地质、石油钻头,切削工具、拉丝模等。(4)用于研磨液和抛光液的制造。

  • 2022-02-05
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超精密加工设备的发展与展望

在传统空气静压和液体静压轴 承的基础上,通过控制节流量反馈方 法来实现运动的主动控制从而提高 轴承的刚度。磁悬浮主轴技术, 永 磁、电磁和气浮结合的控制方案也一 直在研究中。多孔材料的气浮轴承 可以提高气浮轴承的刚度。液体静 压轴承具有刚度高、动态特性好等特 点,但发热是其致命的弱点,水静压 轴承的研制正是针对这一问题进行 的。与油静压轴承相比,这种轴承的 优点是轴承发热较小,适合于高速运 转,而且没有污染,特别适合硅片加 工等行业。

  • 2022-02-05
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