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KDP晶体作为大型高能固体激光器和强激光武器光路系统中广泛应用的重要光学元件,因其较高的加工质量要求和KDP晶体本身的各向异性及软脆等性质使其加工异常困难。目前KDP晶体较成熟的加工方法是单点金刚石车削技术(SPDT),并且研究发现KDP晶体的加工质量与所采用的金刚石刀具参数有着密切的联系。进口刀具价格昂贵以及国产刀具的不合格使得KDP晶体铣削专用金刚石刀具已经在一定程度上限制了高质量KDP晶体的获得。因此,为了开发新能源以及国防安全,研究KDP晶体专用优质金刚石铣刀具有重要的意义。本文首先通过天然单晶金刚石与KDP晶体之间的静态摩擦实验研究天然单晶金刚石的晶面晶向、刃磨表面粗糙度和加载力与KDP晶体-刀具接触摩擦因数的内在关系,分析得出以上因素对KDP晶体铣削加工表面质量的影响;其次分别对Ⅰ类、Ⅱ类以及开关类KDP晶体材料进行纳米压痕实验,在此基础上对压痕实验的加载与卸载曲线进行拟合与分析。运用量纲分析法对载荷—位移曲线进行转换,得到KDP晶体材料的应力—应变曲线,建立KDP晶体材料的本构模型;然后利用有限元仿真软件对KDP晶体进行铣削加工仿真。通过深入分析多次走刀加工仿真后的结果,得到金刚石刀具的前角、后角、刀尖圆弧半径、切削刃钝圆半径以及切削刃微缺陷等对KDP晶体加工质量的影响规律,并优化得出最佳的金刚石刀具参数;最后为验证仿真结果的正确性,采用不同参数的金刚石刀具对KDP晶体进行铣削加工。通过对加工后的KDP晶体表面粗糙度的检测,得出表面粗糙度与部分刀具参数之间的关系,其与有限元仿真结果具有良好的一致性。基于金刚石刀具参数与KDP晶体加工表面粗糙度的内在关联,本文提出KDP晶体铣削专用金刚石刀具在刃磨过程中的注意事项。