Повышение качества обработки нелинейно-оптических элементов (кристаллов kdp, dkdp) методом летучего резца

Авторы: Образцов А.Е.
Опубликовано в выпуске: #12(89)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-12-957
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки
Ключевые слова: метод летучего резца, обработка KDP и DKDP, микрофрезерование, аэростатика, ультрапрецизионная обработка, прецизионная обработка, нелинейно-оптические элементы, анизотропные кристаллы, метод флай-каттинг, линейные аэростатические направляющие, аэростатические каретки, обработка алмазным резцом
Опубликовано: 25.01.2024

В сверхмощных лазерах используются анизотропные кристаллы KDP и DKDP, которые тяжело обрабатывать. Образующиеся микротрещины и подповерхностные трещины негативно влияют на оптические показатели. Предлагаемый подход позволяет решить указанные проблемы при обработке анизотропных кристаллов KDP и DKDP, что способствует повышению качества получаемой поверхности. В статье представлены опыт и исследования по обработке анизотропных кристаллов KDP и DKDP при различных подходах и выполнено сравнение различных подходов, реализуемых на практике. На основании проведенного сравнения и выявлении достоинств и недостатков существующих реализаций предложена новая конструкция установки для обработки кристаллов.

Литература

[1] Wang S.J., To S., Cheung C.F. An investigation into material-induced surface roughness in ultra-precision milling. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2013, vol. 68 (1–4). http://doi.org/10.1007/s00170-013-4781-8

[2] Dongju Chen, Shupei Li, Jinwei Fan. Effect of KDP-Crystal Material Properties on Surface Morphology in Ultra-Precision Fly Cutting. Micromachines, 2020, vol. 11 (9). http://doi.org/10.3390/mi11090802

[3] Pengqiang Fu, Junqi Xue, Lijie Zhou, Yiwen Wang, Zhikun Lan, Lan Zhan, Feihu Zhang. Influence of the heat deformation of ultra-precision fly cutting tools on KDP crystal surface microstructure. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2019, vol. 103, pp. 1009–1018. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03578-5

[4] Brecher C., Utsch P., Klar R., Wenzel C. Compact design for high precision machine tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2010, vol. 50 (4), pp. 328–334. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2009.11.007

[5] Yingchun Liang, Wanqun Chen, Qingshun Bai, Yazhou Sun, Guoda Chen, Qiang Zhang, Yang Sun. Design and dynamic optimization of an ultraprecision diamond fly cutting machine tool for large KDP crystal machining. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2013, vol. 69, pp. 237–244. https://doi.org/10.1007/s00170-013-5020-z

[6] Lu X.D., Paone M.P., Usman I., Moyls B., Smeds K., Rotherhofer G., Slocum A.H. Rotary-axial spindles for ultra-precision machining. CIRP Annals, 2009, vol. 58 (1), pp. 323–326. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2009.03.042

[7] Wardle Frank P., Bond C., Wilson C., Cheng K., Huo D. Dynamic characteristics of a direct-drive air-bearing slide system with squeeze film damping. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2009, vol. 47, pp. 911–918. https://doi.org/10.1007/s00170-009-2139-z

[8] Gurav Kailas V., Kale V.M., Sah Akash. Epoxy-Granite Properties using Indian Origin Granite. International Journal of Engineering and Advanced Technology, 2020, vol. 9, iss. 3. https://doi.org/10.35940/ijeat.C6490.029320

[9] Vainio V., Miettinen M., Majuri J., Theska R., Viitala R. Manufacturing and static performance of porous aerostatic bearings. Precision Engineering, 2023, vol. 84, pp. 177–190. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2023.06.014

[10] Hailong Cui, Dajiang Lei, Xinjiang Zhang, He Lan, Zhengyi Jiang, Lingbao Kong. Measurement and analysis of the radial motion error of aerostatic ultra-precision spindle. Measurement, 2019, vol. 137, pp. 624–635. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.01.089