本文關鍵詞：測量—加工閉環(huán)控制的激光拋光聚晶金剛石工藝研究　出處：《應用激光》2017年02期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：聚晶金剛石(PCD)坯料的傳統(tǒng)平整加工工藝如機械磨削、電火花銑削、超聲波磨削、激光銑削等,工藝流程為開環(huán)控制,難以達到超精密加工所要求的平整度和光潔度。將二維激光位移傳感器與激光掃描振鏡集成在同一加工頭上,與XYZ三軸工作臺配合,實現(xiàn)了在線測量PCD表面起伏形貌與自動分塊激光掃描拋光的閉環(huán)工藝控制。研究了激光能量密度、光斑搭接率、掃描速度對拋光質量的影響。結果表明,較小的激光能量密度、80%光斑搭接率、掃描速度為100mm/s時,可獲得最佳的拋光效果。經過4次閉環(huán)拋光后,PCD坯料表面粗糙度Ra由40.7μm降低到1.21μm,表面平面度由130μm降低到30μm,拋光精度與機械精磨相仿,測量-加工閉環(huán)控制具有顯著的工程應用意義。
[Abstract]:Polycrystalline diamond (PCD) blank traditional smooth processing technology such as mechanical grinding, EDM milling, ultrasonic grinding, laser milling, process for open-loop control, to achieve ultra precision machining smoothness. The 2D laser displacement sensor and laser scanning mirror is integrated in the same processing head three, in conjunction with the XYZ axis platform, realizes the control of online measurement of PCD surface morphology and closed loop process automatic block scanning laser polishing. The research of laser energy density, spot overlap rate. The influence of scanning speed on polishing quality. The results show that the laser energy density is smaller, 80% overlapping rate, scanning speed 100mm/s, get the best polishing effect. After the 4 closed after polishing, PCD billet surface roughness Ra decreased from 40.7 m to 1.21 m, the flatness of the surface by 130 m reduced to 30 m, and the precision mechanical polishing The precision grinding is similar, and the closed loop control of measurement and processing has significant engineering significance.

【作者單位】： 浙江省激光加工機器人重點實驗室溫州大學機電工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(項目編號:51375348) 浙江省自然科學基金杰青團隊資助項目(項目編號:LR15E050003) 溫州市重點科技創(chuàng)新團隊資助項目(項目編號:C20150006)
【分類號】：TN249
【正文快照】： 0引言聚晶金剛石(Polyerystazline Diamond,PCD)是由經過篩選的金剛石微粉與少量結合劑在高溫高壓下燒結而成的復合材料[1],具有熔點高、超硬耐磨、導熱性好、化學性能穩(wěn)定的特點,作為刀具、鉆頭拉絲模等廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)、國防和高新技術等領域[2]。PCD從坯料到刀具、鉆頭、

【參考文獻】

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2 裴景玉;郭常寧;胡德金;;聚晶金剛石的電火花磨削加工[J];上海交通大學學報;2006年10期

3 曹鳳國,桂小波;大面積PCD復合片電火花加工高效節(jié)能脈沖電源的研究[J];金剛石與磨料磨具工程;2004年02期

4 吳春麗,王金軍,張建華;斷續(xù)磨削加工聚晶金剛石的機理研究[J];人工晶體學報;2003年01期

5 江超,王又青,胡少六;激光拋光技術的發(fā)展與展望[J];激光技術;2002年06期

6 郭彥玲，李瑞芬，，王廣杰，王輝，劉勁風;用電火花磨削法加工聚晶金剛石刀具[J];東北林業(yè)大學學報;1995年03期

7 曾鳳國，黃建宇;金剛石拉絲模激光微細加工技術[J];電加工;1995年02期

8 ;金剛石的精密激光加工[J];國外激光;1994年12期

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1 劉順福;呂戰(zhàn)竹;趙福令;;聚晶金剛石的電火花磨削[A];特種加工技術——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

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1 賈特;聚晶金剛石刀具刃磨工藝與切削性能的研究[D];大連理工大學;2006年

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2 任蕓丹;高堅強;時解放;;基于大截面聚晶金剛石的綠色電火花放電裝置研發(fā)[J];科技創(chuàng)新與應用;2016年30期

3 鄧福銘;劉嘉霖;鄧雯麗;孔令印;閆曉;盧學軍;;PCD圓鋸片鋸齒結構參數(shù)計算機模擬優(yōu)化設計[J];金剛石與磨料磨具工程;2016年02期

4 邊曉微;陳檬;李港;;355nm納秒和1064nm皮秒激光加工藍寶石研究[J];激光與光電子學進展;2016年05期

5 葉樹林;李彪;陳錦源;;聚晶金剛石的電火花加工蝕除機理研究[J];佛山科學技術學院學報(自然科學版);2015年05期

6 鄧雯麗;唐偉奇;閆曉;許晨陽;鄧福銘;盧學軍;;PCD木工圓鋸片應力模擬分析[J];硬質合金;2015年04期

7 任蕓丹;高堅強;時解放;陳潔;;六軸四聯(lián)動聚晶金剛石電火花鏡面加工機床的關鍵技術研究[J];電加工與模具;2014年06期

8 楊輝全;駱明濤;劉華;方芳;鐘育恒;;高速切削加工中PCD木工成型銑刀的設計及應用[J];工具技術;2014年11期

9 鄭道友;;復雜形體激光表面淬火設備改進設計研究[J];科技視界;2014年26期

10 樊文剛;史少華;張翔;葉佩青;張輝;閆虹;;聚晶金剛石螺旋刀電火花刃磨自適應測量路徑規(guī)劃[J];應用基礎與工程科學學報;2014年04期

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2 孫國棟;聚晶金剛石高速研磨表面質量及其影響因素分析[D];沈陽理工大學;2013年

【二級參考文獻】

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2 楊望曉;;不銹鋼車體點焊接頭強度試驗研究[J];成都大學學報(自然科學版);2009年02期

3 胡昌奎;楊應平;;高功率激光加工中光束聚焦的分析和模擬[J];應用激光;2009年03期

4 黃加福;魏昕;謝小柱;何廣濤;;影響激光拋光效果的因素分析[J];激光與光電子學進展;2008年12期

5 劉春陽;傅星;鄔泳;;納秒激光微加工系統(tǒng)的實現(xiàn)[J];應用激光;2008年03期

6 丁成鋼;史春元;揚蔚;羅洪濤;許有軍;陳志強;;SUS304不銹鋼MAG焊接頭組織與性能[J];熱加工工藝;2006年04期

7 吳茂國,劉偉,樊猛,邵立,陸培德;SUS301L板電阻點焊接頭的組織和性能[J];北京交通大學學報;2005年04期

8 張宇,于楓,馮毅,周昱含,李洋;雙CCD光斑中心空間定位系統(tǒng)的建模與數(shù)據(jù)處理[J];光電子·激光;2004年06期

9 曹鳳國,桂小波;大面積PCD復合片電火花加工高效節(jié)能脈沖電源的研究[J];金剛石與磨料磨具工程;2004年02期

10 馬軍山;基于短波長紫外激光的光學元件成形[J];激光與光電子學進展;2001年08期

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3 劉峰斌;聚晶金剛石刀具磨削工藝參數(shù)優(yōu)化及磨削機理研究[D];大連理工大學;2002年

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2 Jerry Cerkovnik;張榮清;;洛磯山脈聚晶金剛石復合片切削具的設計、應用及前景[J];國外地質勘探技術;1984年07期

3 ;耐熱聚晶金剛石及其制造方法和所用模具[J];河南科學;1991年04期

4 姚斌,姜華,婁太平,耿義志,徐偉;聚晶金剛石耐磨性及熱穩(wěn)定性研究[J];松遼學刊(自然科學版);1992年01期

5 姚斌,關振海,耿義志,婁太平;聚晶金剛石燒結體中未知相結構的研究[J];松遼學刊(自然科學版);1993年02期

6 Hsin I Huang;Robert E.Iversen;周培健;;在聚晶金剛石復合體切削具的油井鉆頭中邊刃的實際效應[J];國外地質勘探技術;1985年03期

7 陳德元,金孝剛,楊慕松;多次沖擊石墨合成聚晶金剛石的實驗研究[J];高壓物理學報;1992年02期

8 周素紅，姚蓓，姚吉祥;聚晶金剛石顯微結構的分析[J];云南大學學報(自然科學版);1994年S2期

9 吳春麗,王金軍,張建華;斷續(xù)磨削加工聚晶金剛石的機理研究[J];人工晶體學報;2003年01期

10 張珂銘;魏杰;;聚晶金剛石復合柱齒潛孔鉆頭的研制[J];河南科技;2013年13期

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2 劉芳;范文捷;周傳勛;;聚晶金剛石復合片缺陷分析、分類及表征方法的研究[A];第六屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（10）[C];2007年

3 陳石林;陳啟武;熊相君;;聚晶金剛石復合體性能的研究[A];全面建設小康社會：中國科技工作者的歷史責任——中國科協(xié)2003年學術年會論文集（上）[C];2003年

4 許超;賀端威;王海闊;管俊偉;賀凱;李風姣;晏小智;彭放;王文丹;;納米聚晶金剛石的高壓高溫合成[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

5 方勤方;胡璐;劉紅杰;韓勇;;熱損傷聚晶金剛石的耐磨性試驗研究[A];中國礦物巖石地球化學學會第11屆學術年會論文集[C];2007年

6 ;論文展示 十六、陶瓷材料性能表征技術[A];第十四屆全國高技術陶瓷學術年會摘要集[C];2006年

7 劉媛;曹鳳國;桂小波;張勤儉;;聚晶金剛石單脈沖放電加工溫度場模擬及加工機理分析[A];第13屆全國特種加工學術會議論文集[C];2009年

8 任成高;申曉龍;胡佳英;;提高數(shù)控線切割加工聚晶金剛石材料效率的措施[A];第14屆全國特種加工學術會議論文集[C];2011年

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2 薛書增;國內首條金剛石復合技術生產線在鄭州投產[N];中國建材報;2011年

3 見習記者 王炯業(yè);兩創(chuàng)業(yè)板公司分獲專利證書 股價應聲大漲[N];上海證券報;2011年

4 記者 王偉　魏書杰 侯愛敏 陳鋒;四方達危機中顯“超硬”功夫[N];鄭州日報;2009年

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5 張建政;人造聚晶金剛石微鉆頭鉆進特性的試驗研究[D];中國石油大學;2007年

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7 楊小慶;聚晶金剛石超聲加工技術及機理研究[D];北京交通大學;2014年

8 楊昆;硬質合金—聚晶金剛石復合球齒的研制[D];中南大學;2013年

9 孫延龍;含硼聚晶金剛石復合片（PDC）合成與機理的研究[D];鋼鐵研究總院;2012年

本文編號：1421922