光纤石英玻璃基板微V槽阵列的精密磨削

针对脆性石英玻璃的微加工,利用自主研发的金刚石砂轮微尖端修整工艺,研发了光纤阵列石英玻璃微V槽磨削技术。分析了60°的微V槽形状偏差对光纤耦合损耗的影响,然后,研究了砂轮微尖端的误差补偿修整工艺。最后,实验分析了微V槽的磨削精度。理论分析显示:微V槽角度、间距和宽度的偏差分别控制在±0.42°、±1.04μm和±1.2μm以内时,耦合损耗小于0.5dB。实验结果表明:开发的数控磨削工艺可加工高精度的60°微V槽阵列;采用数控轨迹和角度补偿修整后,砂轮微尖端半径可平均达到10.46μm,角度精度为(60±0.22)°;对石英玻璃进行微磨削后,微V槽的角度偏差达到0.4°,尖端半径为10.5μm,宽度偏差为0.3μm,间距偏差为0.5μm,可保证光纤阵列的精密对接。

微V槽机床基于热平衡维系条件误差建模的研究

在数控加工中,加工误差直接关系到产品的质量,对其建模的研究显得十分重要。动态误差特别是热误差的精密建模显得困难重重,却一直是相关研究的重点。文章讲述工作中的微V槽超精密机床会经历升温、热平衡和降温3个阶段,并探究维系热平衡所需的条件;发现微V槽超精密机床在空间同一位置处产生的加工误差的主要成分是热误差,基于热平衡维系条件该误差的变化过程是一个欠阻尼二阶系统的阶跃响应。因此,基于热平衡维系条件,对加工误差的精密建模进行研究会显得事半功倍。

微V槽超精密机床热误差建模的研究

微V槽被广泛应用于光纤连接中,其中心距是决定其性能的关键。热误差是数控1加工中最大的误差源之一。根据微V槽超精密机床的拓扑结构,采用多体系统理论算出影响微V槽中心距加工精度的热误差共有10项,再结合多元线性回归理论对这10项热误差项进行辨识。

基于PMAC的微V槽阵列精密机床研发及其误差补偿

针对微V槽阵列元件V槽间距高精度等加工要求,开展了一种微V槽阵列元件磨削加工机床的研究与开发。介绍了机床的机械结构整体布局和主要零部件选型,并详细介绍了机床控制及驱动系统的结构系统。在机床软硬件平台支持下,基于工控机+PMAC运动控制器完成了系统控制软件的开发。针对微V槽间距较高的精度要求,开展了利用激光干涉仪进行测量和误差补偿的研究,并利用所研发的机床进行了加工实验的加工样件检测。实验和检测结果表明,所研发的微V槽阵列机床加工定位精度可控制在±0.5μm内,满足对微V槽阵列元件的高精度要求。

微V型槽高精密磨削机床研制

微V型槽阵列器件是光纤通讯设备的关键结构元件之一。随着光纤通讯技术的发展,利用传统刻蚀和切削的加工方法,已无法满足微V型槽高精度的要求。在分析了微V型槽阵列器件的设计要求,文章提出一种机床方案,基于精密机床的T型布局,采用金刚石成型砂轮,开发专用数控系统实现微V型槽阵列的高精密磨削。采用激光干涉仪对机床性能和定位精度进行测试分析,测得机床Z轴的定位精度误差达到±0.1μm。结果表明,该机床能达到预期的实时运动控制和定位精度要求,并流畅运行,验证了该方案的可行性和有效性。

光纤接头V型微槽超精密机床的误差预估

误差预估是超精密机床设计中的重要环节,在系统的设计阶段用来预测和控制超精密机床的总误差。首先介绍了误差预估在超精密机床设计中的重要作用,对本实验室设计制造的光纤接头V型微槽超精密机床进行简单介绍,详细说明了均方根(RMS)原则在超精密机床误差预估中的应用并计算得到预估误差值。

基于普通车床的微V型槽飞切装置分析与设计

通过对飞刀轴的强度、刚度和振动模态的分析,设计制作了基于普通车床的飞切装置。并采用PCD成形车刀在铝材料上进行了飞切加工V型槽的实验。测试结果证明了该飞切装置的可用性,为生产实践提供了必要的技术参考与装备,并为进一步分析飞切理论打下了基础。