光學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，對于光接收器最具前景的光學構(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技術(shù)。本文擬采用單點金剛石車削技

2、術(shù)對芯軸縮比樣件進行加工，并對其中一些關(guān)鍵技術(shù)進行研究。
　　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。本文針對直線插補模式和樣條插補模式進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償技術(shù)優(yōu)化車削加工軌跡。針對實際加工中在奇異點處表面質(zhì)量不易保證的缺點，提出在曲面相交處采用圓弧過渡進行平滑處理。
　　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軟件對芯軸的數(shù)控加工自動編程進行研究，以達到最大去除材料、縮短了整個加工過程時間的目的。在精加工階段，基于VERICUT軟件對不同插補模式下芯軸的精加工過程進行仿真，以避免在實際加工中發(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切及殘留量。最后對芯軸相交處的平滑過渡處理過程進行加工仿真，驗證了所提出理論的正確性。
　　利用超精密金剛石車床進行芯軸的超精密車削加工實驗，并利用Taylor Hobson