KDP軟脆功能晶體可磨削性的試驗研究.pdf

1、KDP(Potassiuln Dihydrogen Phosphate，化學(xué)式為KH<,2>PO<,4>)晶體因具有較高的非線性和激光損傷閥值，作為一種優(yōu)質(zhì)的非線性光學(xué)材料，目前廣泛應(yīng)用于激光頻率轉(zhuǎn)換器和光電開關(guān)。但是因其具有各向異性、質(zhì)軟、易潮解、脆性高、對溫度變化敏感和易開裂等不利于材料加工的特點，使得KDP晶體的加工周期長、合格率低、質(zhì)量不穩(wěn)定，因此KDP晶體成為目前最難加工的晶體材料之一。尋求高效、高表面質(zhì)量的加工方法成為迫切需

2、要解決的問題。為了探索KDP晶體的“磨削+無磨料拋光”新工藝，本文依托國家自然科學(xué)重點基金項目，開展了KDP晶體可磨削性的試驗研究。 論文首先以精密臥矩臺平面磨床為試驗平臺，研究了周邊磨削方式下各項磨削工藝參數(shù)(切削深度、工件速度等)以及砂輪特性對磨削力和表面質(zhì)量的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：在一定的加工條件下，工件速度對磨削力的影響存在一個臨界點，當(dāng)工件速度低于此值時，磨削力隨著工件速度的增加相應(yīng)的增大；當(dāng)工件速度高于此值時，磨削

3、力逐漸減小。通過工藝參數(shù)優(yōu)化組合，加工后的晶體表面粗糙度與實際要求存在一定差距，因此，采用精密臥矩臺平面磨床難以實現(xiàn)KDP晶體的超精密加工。 為了探索立軸自旋轉(zhuǎn)磨削方式下KDP晶體的可磨削性，本文根據(jù)自旋轉(zhuǎn)磨削原理建立了砂輪磨粒在晶體表面的磨削運動軌跡的數(shù)學(xué)模型，并利用MATLAB工具幾種典型轉(zhuǎn)速比情況下的磨削運動軌跡進行了預(yù)測仿真，分析說明了磨削中心的磨紋軌跡產(chǎn)生機理；在此基礎(chǔ)上，以日本進口的超精密立軸圓臺磨床為試驗平臺，進行