人手控股51%.pps

人手控股51%.pps国内图书分类号:
国际图书分类号:



工学硕士学位论文

KDP 晶体超精密加工表面质量控制方法的
研究




硕士研究生: 黄志群
导师:王洪祥教授
申请学位:工学硕士
学科、专业: 机械设计及理论
所在单位: 机电工程学院
答辩日期: 2007 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
.:



Dissertation for the Master Degree in Engineering


RESEARCH ON CONTROL METHODS
OF SURFACE QUALITY OF KDP
CRYSTAL IN ULTRA-PRECISION
MACHINING





Candidate: Huang Zhiqun
Supervisor: Prof. Wang Hongxiang
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Mechanical Design and Theory
Affiliation: School of Mech. and Electrical Eng.
Date of Defence: July, 2007
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学硕士学位论文
摘要
KDP 晶体作为优质的非线性光学材料,广泛的应用于激光非线性光学
领域。但是,KDP 晶体具有一些不利于光学加工的特点,因此被公认为最
难加工的光学材料。同时,国外在 KDP 晶体的超精密加工技术方面对我国
重点保密。因此,必须尽快提高我,只有
深入研究 KDP 晶体超精密加工机理及加工工艺方法,才能满足我国光学领
域对 KDP 晶体加工质量的要求。
本文主要对提高 KDP 晶体超精密加工表面质量的方法进行了深入的研
究,首先采用通用旋转组合设计的方法进行实验设计,再通过 KDP 晶体超
精密切削实验,得到一系列实验数据,最后对实验结果进行回归分析,建立
了表面粗糙度关于切削参数的预测模型。通过对模型的分析,得到了切削参
数对表面粗糙度的影响规律。
其次,根据 KDP 晶体的材料特性,建立了 KDP 晶体超精密切削加工有
限元模型。通过有限元仿真系统地分析了切削参数对 KDP 晶体超精密加工
过程的影响。同时,运用通用旋转组合设计的方法对仿真数据进行回归分
析,建立了超精密加工过程中等效应力和等效应变关于刀具几何参数的预测
模型。通过分析,得到了刀具几何参数对 KDP 晶体超精密加工过程中等效
应力和应变的影响,为刀具几何参数的优选提供了依据。
最后,运用 MATLB 的优化工具箱对已建立的预测模型进行了优化,得
到最优的切削参数,能够保证加工表面质量达到最好。并运用 MATLAB 软
件建立了可视化用户界面,实现了 KDP 晶体超精密加工的参数化设计,达
到了 KDP 晶体超精密加工前预测并控制表面质量的目的。

关键词 KDP 晶体;超精密切削;回归分析;有限元仿真

- I -
哈尔滨工业大学硕士学位论文
Abstract
The KDP (Potassium Dihydrogen Phosphate) crystal is widely used in the
non-linear optical areas as a high quality non-linear optical materia1. But the
KDP crystal is recognized as the most difficult machined optical material because
of the surface mechanical properties, and the KDP crystal ultra-precision
technique is kept secret in other countries. Therefore the level in the aspect of the
advanced ultra-precision optical fabrication technology must be