多晶体金属微切削动态过程在位分析

在多晶体金属微切削加工中,刀具刃口钝圆半径与切削厚度及晶粒尺寸的数量级相当,相比于宏观切削,刀具的刃口钝圆半径对切削过程中的材料变形、切屑形成以及微结构演化等有显著影响。本文针对多晶体金属材料H70黄铜开展了系列正交微切削试验,通过高速摄像机记录完整的切屑形成过程,进而在位分析材料的塑性变形、微结构演化等,从而更加深入、全面考察金属微切削的本质特征。试验结果表明:H70黄铜在不同切削深度下剪切角的大小基本保持不变,切屑的形状始终为锯齿形切屑;微切削中存在沿晶断裂现象;在切削速度为500μm/s且刀具刃圆半径为10μm时,最小切削厚度在0.5μm以下。

基于波前编码的红外光学系统低成本无热化设计

波前编码技术通过特殊面型的相位板对光束进行编码,拓展系统焦深,使之对热离焦不敏感,再结合数字图像处理,解码获得清晰图像,实现无热化设计。将波前编码技术应用在某一长波红外光学系统无热化设计中,对比了原光学系统和波前编码系统的点扩散函数、光学传递函数、模拟成像质量及公差分析。结果表明,波前编码技术可以为红外成像系统提供具有价格竞争力的无热化方案,可使红外光学系统在-40℃至60℃范围内获得良好且稳定的工作性能。

CaF_(2)衍射光学元件的金刚石车削工艺优化

为了提高单点金刚石车削CaF_(2)衍射光学元件(DOE)的表面质量和衍射效率,首先基于Beckman标量散射理论和有效面积法,建立了表面粗糙度误差和表面轮廓误差对衍射效率影响的数学模型。然后,结合CaF_(2)的车削特性和DOE的结构特点,优化了CaF_(2)DOE的车削模型。同时,给出了不同工艺条件下半圆金刚石刀具的最佳车削位置和最优刀具半径,实现了对CaF_(2)DOE表面粗糙度的控制。最后,在该优化模型的指导下,获得了表面粗糙度为3.4 nm、阴影区域宽度为28.7μm的高表面质量的CaF_(2)DOE,验证了所提优化车削模型的可靠性。所提车削模型对提高包含CaF_(2)DOE折-衍混合光学系统的成像质量具有重要意义。