發(fā)布時(shí)間：2020-12-03 09:37

　　在衍射光柵機(jī)械刻劃過程中,由于金剛石刻刀安裝方位角等刻劃工藝參數(shù)的變化,會(huì)引起彈性刀架-金剛石刻刀系統(tǒng)與光柵鋁膜之間發(fā)生機(jī)械刻劃顫振。機(jī)械刻劃顫振嚴(yán)重破壞光柵槽形質(zhì)量,甚至使光柵報(bào)廢,同時(shí)還會(huì)加劇金剛石刀具磨損,嚴(yán)重影響刀具使用壽命。本文采用理論分析、模擬仿真和工藝試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)機(jī)械刻劃顫振進(jìn)行了相關(guān)研究。首先,對(duì)金剛石刻刀與光柵鋁膜之間的力學(xué)特性進(jìn)行了分析,運(yùn)用滑移線場(chǎng)法和能量法建立了金剛石刻刀與光柵鋁膜之間的力學(xué)模型,得到了光柵機(jī)械刻劃力三向分力。然后,基于Altintas顫振預(yù)測(cè)模型建立了光柵機(jī)械刻劃顫振的動(dòng)力學(xué)模型,運(yùn)用解析法對(duì)光柵機(jī)械刻劃顫振的三維穩(wěn)定性做了具體的理論分析,得到了機(jī)械刻劃顫振發(fā)生時(shí)的臨界判據(jù)表達(dá)式。其次,運(yùn)用MATLAB仿真軟件得到了機(jī)械刻劃顫振的穩(wěn)定性葉瓣圖,得出了刻劃工藝參數(shù)的臨界閾值;通過有限元仿真,通過分析不同刻劃工藝參數(shù)對(duì)刻劃力的影響規(guī)律,驗(yàn)證了刻劃工藝參數(shù)臨界閾值的準(zhǔn)確性。然后,對(duì)彈性刀架進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析,得到了刻劃工藝參數(shù)對(duì)彈性刀架振動(dòng)的影響規(guī)律,從彈性刀架的角度驗(yàn)證了理論分析和模擬仿真的準(zhǔn)確性。最后,通過機(jī)械刻劃工藝試驗(yàn),分析刻劃工藝參數(shù)對(duì)... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光柵槽形表面振紋和刻線彎曲現(xiàn)象機(jī)械刻劃顫振的發(fā)生與金剛石刻刀與光柵鋁膜之間的力學(xué)關(guān)系和刻劃工藝參數(shù)

目前該光柵刻劃機(jī)刻制的衍射光柵正在準(zhǔn)備應(yīng)用于中國大口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡中，具有重要的戰(zhàn)略意義[15]。如圖1.2 所示，即為國內(nèi)外光柵刻劃機(jī)實(shí)物圖。（a）美國 MIT-B 型光柵刻劃機(jī) （b）美國 MIT-C 型光柵刻劃機(jī)（c）日本 Hitachi 公司研制的光柵刻劃機(jī) （d）長春光機(jī)所大型衍射光柵刻劃機(jī)圖 1.2 國內(nèi)外光柵刻劃機(jī)實(shí)物圖1.2.2 光柵機(jī)械刻劃彈性刀架簡介刻劃刀架是光柵機(jī)械刻劃裝置中用于裝夾金剛石刻刀的重要機(jī)構(gòu)，刻劃刀架的適用性和穩(wěn)定性對(duì)光柵刻劃成槽具有重要影響。G.R.Harrison[16]等人針對(duì) MIT 系列光柵

巴音賀希格[17]等人在原有十字鉸鏈?zhǔn)降都艿幕�礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了彈性刀架，如圖1.3（b）所示，經(jīng)驗(yàn)證彈性刀架能夠滿足長焦距凹面光柵的制備要求。彈性刀架的主刀架和副刀架是由四片彈簧片連接，機(jī)械刻劃過程中金剛石刻刀遇到光柵鋁膜表面硬質(zhì)點(diǎn)時(shí)，彈性刀架會(huì)自動(dòng)彈起以保證刻刀不會(huì)崩刃，從而避免光柵報(bào)廢，因此在刻制大面積衍射光柵時(shí)，彈性刀架也有廣泛的應(yīng)用。此外，通過調(diào)節(jié)彈性刀架后端的配重桿和前端刻刀卡塊調(diào)節(jié)旋鈕，也可以實(shí)現(xiàn)簡化金剛石刻刀安裝、對(duì)刀和調(diào)刀過程的作用。雖然彈性刀架適合用于刻制多種衍射光柵，但是由于彈性刀架對(duì)刻劃過程的穩(wěn)定性要求極高，刻劃工藝參數(shù)以及環(huán)境的變化都有可能造成彈性刀架發(fā)生振動(dòng)而激發(fā)機(jī)械刻劃顫振，因此有必要基于彈性刀架對(duì)機(jī)械刻劃過程中的顫振進(jìn)行相應(yīng)研究，提出有效抑制機(jī)械刻劃顫振的工藝方法。（a）剛性可調(diào)量化刀架 （b）彈性刀架圖 1.3 機(jī)械刻劃刀架

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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