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滕州市亿鑫机床厂
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油压冲床厂家介绍超精切削刀具的性能及加工应用

发布于:2017年03月30日 来源:www.fuhai360.com
[摘要]纳米矩形立铣刀用于超细自由曲面槽型的成形加工。我们已经开发出世界上最小级别的、回转半径仅为φ30μm的单晶金刚石立铣刀。如上剪板机刀片厂家所述,纳米立铣刀的刀尖是通过对单晶金刚石进行超精抛光加工而制成的,切削刃非常锐利、平直和耐磨。这种刀具预期可应用于光学元件、医疗芯片以及微机械零件等包含三维曲线的槽型加工。

厂家介绍超精切削刀具的性能及加工应用

      纳米矩形立铣刀用于超细自由曲面槽型的成形加工。我们已经开发出世界上最小级别的、回转半径仅为φ30μm的单晶金刚石立铣刀。如上所述,纳米立铣刀的刀尖是通过对单晶金刚石进行超精抛光加工而制成的,切削刃非常锐利、平直和耐磨。这种刀具预期可应用于光学元件、医疗芯片以及微机械零件等包含三维曲线的槽型加工。

      UPC纳米矩形立铣刀成形加工实例

      使用纳米立铣刀和回转半径200μm的刀具对模具进行三维铣削加工而形成超细槽的加工实例清楚表明,成形刀具的运动通过刀具被精确复映到被加工工件上,而且没有形成任何毛刺。槽底表面粗糙度(P-V值)达到了101nm。

      UPC纳米球头立铣刀

      在与IT(信息技术)相关的行业领域中,用于高速大容量信息的基础元件发展很快。其中一种技术就是微透镜阵列。该阵列结构由一系列按三维尺度集成的凸透镜和凹透镜组合而成。近年来,该透镜阵列被应用于光通讯和液晶投影屏。我们开发的UPC纳米球头立铣刀可用于实现三维透镜表面和自由曲率表面的加工(如加工制造微透镜阵列的模具)。

      我们已经开发出世界上最小级别的刀尖圆弧尺寸(R=30μm),并能制造出达到世界最高水平的切削刃圆弧轮廓度(50nm刀尖)。利用这种刀具,就有可能实现具有纳米精度的三维形状成形加工。

      UPC纳米球头立铣刀加工实例

      用纳米球头立铣刀铣削加工三维型面的成形加工实例可以证实,利用半径R=300μm的纳米球头立铣刀,能够成形加工出具有极高球形度的球面和无毛刺的高精度表面。用表面形貌测量仪器测量阵列模具上一个微球窝的形状精度,它的P-V值(峰-峰值)为166nm。

      UPC纳米切槽刀(超细槽切削刀具)

      以上介绍的两种纳米立铣刀都是用于铣削加工,而纳米切槽刀则是采用剃削和飞切方式在工件成形表面加工出超细直线槽。我们已经加工出了世界最小级别的5μm 槽宽。该刀具最具代表性的应用是对全息光学元件(HOE)的模具进行成形加工。该光学元件是一个偏振分光镜,它借助于具有一组槽间距达微米级的超细槽的透镜产生光的衍射现象,从而实现光谱的任意分解和汇聚。若干光学透镜的光学作用合成为一个全息光学元件(HOE)。以前这些光学元件都是采用半导体加工技术(如光刻法)来制造,但采用该方法加工时,原本应为直角槽的底部边缘被圆角化;加工深槽时,由于槽的成形过程被分解为多次分步成形,因此会产生水平差异,而这些水平差异会降低光的利用率。

      与该加工方法不同,采用纳米切槽刀加工出的模具成形制造的塑料全息光学元件(HOE)具有更好的形状精度和表面粗糙度。此外,该方法还具

      有加工效率高的优势。随着近年来光电技术的发展,对更小的超细槽成形加工的需求仍在不断增加。

      结论

      本文介绍了UPC微纳成形刀具的特点和基于机械加工的三维微成形加工实例。在采用金刚石切削刀具的三维微细成形加工中,刀尖形状被高精度地复映到被加工工件上。毫无疑问,在表面成形加工技术的应用上,未来的市场将会对纳米尺度加工精度提出更高的要求。

      超精密成形加工机床的运动性能、控制技术以及在加工环境条件下的精度等正在不断改进与提高,因此,我们将致力于进一步提高金刚石切削刀具的精度并使其小型化。