光學(xué)收集器芯軸縮比樣件超精密車削加工技術(shù)研究.pdf

1、在光刻加工中，為了收集更多光子傳遞給下級(jí)光照系統(tǒng)，需要制造出反射性能好、收集效率高的精密光接收器。目前，對(duì)于光接收器最具前景的光學(xué)構(gòu)造是掠入射內(nèi)嵌式Wolter-1型反射鏡結(jié)構(gòu)。加工該反射鏡最先進(jìn)的方法是采用芯軸復(fù)制法。此方法要求芯軸的外表面與反射鏡內(nèi)表面具有相同的結(jié)構(gòu)形式及高精度的表面質(zhì)量。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性且面形精度通常要求高于3μm，導(dǎo)致制造出高精度的芯軸表面非常困難，并且缺乏與之配套的高精度的檢測(cè)技術(shù)。本文擬采用單點(diǎn)金剛石車削技

2、術(shù)對(duì)芯軸縮比樣件進(jìn)行加工，并對(duì)其中一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　合理的規(guī)劃芯軸的車削刀具軌跡是獲得高精度表面質(zhì)量的前提條件。本文針對(duì)直線插補(bǔ)模式和樣條插補(bǔ)模式進(jìn)行芯軸的超精密車削加工刀具軌跡規(guī)劃，并基于刀尖圓弧半徑補(bǔ)償技術(shù)優(yōu)化車削加工軌跡。針對(duì)實(shí)際加工中在奇異點(diǎn)處表面質(zhì)量不易保證的缺點(diǎn)，提出在曲面相交處采用圓弧過(guò)渡進(jìn)行平滑處理。
　　為了提高車削加工效率，本文采用先粗加工，后半精加工及精加工的車削工藝流程。在粗加工階段，利用M

3、asterCAM軟件對(duì)芯軸的數(shù)控加工自動(dòng)編程進(jìn)行研究，以達(dá)到最大去除材料、縮短了整個(gè)加工過(guò)程時(shí)間的目的。在精加工階段，基于VERICUT軟件對(duì)不同插補(bǔ)模式下芯軸的精加工過(guò)程進(jìn)行仿真，以避免在實(shí)際加工中發(fā)生干涉碰撞現(xiàn)象。根據(jù)仿真結(jié)果能夠直接得出車削后芯軸表面的過(guò)切及殘留量。最后對(duì)芯軸相交處的平滑過(guò)渡處理過(guò)程進(jìn)行加工仿真，驗(yàn)證了所提出理論的正確性。
　　利用超精密金剛石車床進(jìn)行芯軸的超精密車削加工實(shí)驗(yàn)，并利用Taylor Hobson