在diamond-turned表面,许多因素扮演着重要的角色在他们的最终完成。然而,这些因素的相互作用是复杂的,创造大量的混乱。
工件材料
需要考虑的最重要的因素是材料加工。材料应该刀具磨损和足够的延性为了使清洁切割,降低表面损伤。
污染物质及其晶粒结构也会限制表面光洁度。这使它复杂的获得比3 nm Ra完成大多数铝合金。
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图1所示。典型性能领域的无电镀镍模具销。
相比之下,一个化学镀镍磷含量高是无定形的,可以存入一个非常纯粹的形式(图1)。这是一个完美的材料时需要最终的表面光洁度。
与金刚石车削化学镀镍,可以获得比0.6 nm Ra finish。在某些材料,切割的深度亚博网站下载和表面的速度在减少也会影响刀具磨损和表面光洁度。
金刚石工具
一个金刚石工具必须非常尖锐和自由纳米尺度上的芯片。有必要确保刀具前角,刀具半径和有时,优化了指定的材料和工件获得最好的完成(图2)。
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图2。切削刃几何:倾角α和间隙角β。
良好的表面也可以通过适当的工具实现润滑。一个常见的问题是,芯片拖累新切割面。在切割过程中产生的力量可以刺激振动工件和金刚石工具。
为此,必须牢牢地附着在钻石工具柄,进而必须夹紧工具持有人。如果工件薄,必须获得适当支持,必须坚决夹金刚石车床。
考虑一个合适的工具,材料,机器,一个理论上的限制仍然存在金刚石车削的实现完成。这个限制是由于落后的尖点随后喂养一个圆形工件的工具。
可以减少理论完成通过减少进给速率。然而,在生产、进给速率是一个主要因素,决定了金刚石车削的成本。
切削力和动态刚度
上述因素是独立的金刚石车床本身的属性。在完成大部分操作,减少力量如此之小,以至于他们只能刺激的主要振动小惯量的工件和工具。
然而,其他动态力金刚石车床上比切削力大得多。图3显示了boxslide关于动态刚度。
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图3。燕尾/ boxslide动态刚度的关系
主轴
轴是一个最大的金刚石车床动态作用力。这些力量重复每一个革命以来的主轴,并经常有无关紧要的分量大于12次革命,他们只影响表面光洁度的2或3毫米内的旋转。
除了这个中心区域,错误引起的主轴的政权形式。然而,这是一个标准的误解。有时,主轴力量适用于异步组件。由于这些力量不重复每一个革命,导致表面光洁度。
环境和外围设备
声压由于球迷、喇叭等可以刺激机器振动。措施可以采用单独的这些环境影响,但是他们只需要当机器表现出较低的动态刚度。
然而,即使当消除环境影响时,一台机器需要动态刚度反对其他力量的机器。如果机器是动态的,所有这些可以导致表面光洁度。
定位系统
另一个主要因素,影响表面光洁度是机器的运动控制系统。这个系统以驱动和自由滑动轴承机制或棒。同时,定时控制器中的错误影响表面光洁度,点间距以及数字的位数利用编程工具路径。工件之间的结构和传感器的数量,和工具提示和位置传感器之间也有影响。
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图4。工具接触和边缘几何:工具轮廓的半径和波度10 nm (rms)的顺序
tool-sensor动态力量可以扭曲的结构——工件循环,如工件、传感器和他们的坐骑,主轴,该工具,基地,和幻灯片(图4)。
这种变形使控制系统假设工具对工件的位置比它真的是不同的。这种影响的一个典型例子是振动传感器安装。
传感器的分辨率
的幻灯片金刚石车削机可以容纳和位置。因此,位置传感系统必须具有低噪声。使用新的传感器技术的进步,非常精细的分辨率可以达到非常高的频率。
另一方面,高水平的插值光栅线规模之间需要这样做。这些插值方法并不完美,可以诱发其他完成问题。
有一个常见的误解,更好的传感器分辨率提供更好的位置控制,从而更好的表面光洁度。然而,当分辨率达到小于5纳米,其对表面光洁度的贡献却听不清相比,这里讨论的其他因素。
早些时候,传感器噪声相当大,作出了重大贡献的整体精度的机器。这是另一个误解关于金刚石车削机器。因为传感器分辨率/噪音很小,所以它只影响金刚石车削表面光洁度,甚至在这种情况下只有轻微的影响。
平均
上述因素都可以发挥重要作用在表面光洁度;然而,他们不能直接结合的这些因素将部分取消。一个合适的方法是利用正常的root-sum-square偏差的误差源。
这将有助于在评估RMS表面光洁度,也称为中移动。然而,这估计会比在实践中因为金刚石车削过程中可以有一个完成错误造成的机器上平均效应。
如果存在振动和加料速度相对较慢,钻石工具将无法减少每一个革命和只会减少每个振动周期的低端。在高端每个振动周期,该工具将空气,因为它接近时,通过该工具很低。平均效应会增加更高的振动频率和进料速度变慢。
结论
几个因素中扮演重要角色创建优化的金刚石车削过程中表面光洁度。为了达到最好的表面光洁度,机器的噪音地板系统的测量与所有其他的因素应该被考虑。
最好的机器为一个特定的使用并非来自最新的控制器,最低分辨率,或最主轴,但将是一个不同的部分已经组装在一个无缝的包和所有组件正常工作。这种方式,高质量的光学组件可以在生产过程中得以迅速发展。
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