快速刀具定位器如何提升微光學元件加工精度
微光學元件是光電子系統(tǒng)實現(xiàn)小型化的關鍵部分,它體積小、質量輕、造價低等優(yōu)點且可實現(xiàn)普通光學元件很難實現(xiàn)的微小、陣列、集成、成像和波面轉換等新功能,因此微光學元件具有非常廣闊的應用前景。
微光學元件
微光學元件的表面輪廓非對稱,它的形狀復雜,加工精度要求高,傳統(tǒng)的加工方法如模仿形加工等加工效率非常低,且很難滿足技術要求。而微表面制造技術如激光束直寫技術等,存在一定的局限,像對材料、設備要求高,精度一致性差,且工藝可控性也不好等。
為了提升微光學元件加工精度,哈爾濱芯明天科技有限公司設計研發(fā)生產出新型壓電陶瓷驅動式P93快刀伺服系統(tǒng),它具有響應速度快、加速度高、定位精度高、輸出力密度大、剛度大、傳動機構簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、易于控制等優(yōu)點,使其性能參數(shù)滿足快刀加工的技術要求。從而實現(xiàn)復雜面形零件樣件的超精密加工。
P93快速刀具定位器
快速刀具定位器在快速車削加工過程中控制刀具產生高頻響、小范圍的Z向快速精密進刀運動,配合高精度的主軸回轉及X向位移運動,來完成復雜非面形零件的精密車削加工,在車削加工中起著關鍵性作用。
刀具工作方式
刀具驅動式,即快速刀具定位器帶動刀具做高頻響、高精度運動;
載物式,即快速刀具定位器帶載待加工件做高頻響、高精度運動??筛鶕蛻艟唧w應用要求進行特殊定制。
刀具驅動式
載物式
采用芯明天快速刀具定位器加工微結構,可實現(xiàn)真正的三維結構加工,成形精度可達到納米級,無須后續(xù)拋光處理,加工效率高,且可加工相對較大尺度的元件,可重復加工具有復雜形狀的各種異形元件,一次加工即可獲得很高的零件尺寸精度、形狀精度和很低的表面粗糙度,能夠實現(xiàn)光學微結構的率、高精度、柔性化加工,它已在超精密加工上得到非常廣泛的應用,如下圖“手機導光板加工”等。
設備集成圖
加工效果圖