Kesme Parametre optimizasyonunun Temelleri

Üretim yüksek çözünürlükte optik bileşenler, yüzey kalitesini, boyutsal doğruluğunu anlamak için titiz kontrol gerektirir ve bu değişkenler arasındaki yapısal bütünlüğü talep eden herhangi bir üretim ortamı için gereklidir.Tahminasyon parametreleri -isimly kesim hız, besleme oranı, kesme derinliği ve araç geometrisi - subsurface hasar, kenar çipleri ve yüzeysel boşluklar gibi kusurların oranını etkiler.

Parametrelerin önemini anlamak

Yüzey bitirmek ve Malzeme Yokluğu Mechanisms

Bir optik bileşeninin yüzeyi büyük ölçüde kesme aracı ve çalışma malzemesi arasındaki etkileşim tarafından belirlenir. Uygun şekilde ayarlandığında, malzeme bir gredükteli bir kesme modunda kaldırılır, düzgün, hatasız bir yüzeyden ayrılır. Bu, özellikle de cam ve kristal yüzeyler gibi sert yüzeyler için kritiktir, ki bu da yanlış kesmenin kırılmalara ve derin alt yüzeyleri sertleştirme hızına yol açabilir.

Boyutlu doğruluk ve ısı Etkileri

Optik bileşenlerde boyutsal hassasiyet genellikle mikrometrelerde veya hatta nanometrelerde ölçülmelere katılır. Kesme hızı ve derinliği her iki aracın ısı ve çalışma parçasının ısı genişlemesine neden olabilir, son formdaki hataların yol açtığında, yüksek çözünürlükte kullanılmaktadır, ısıyı artırmak ve ısıyı artırmak için soğuk veya sıkıştırılır.

Subsurface Hasar ve Malzeme Bütünlüğü

Birçok optik malzeme, özellikle de kalsiyum flore, çinko selenide veya anestezi gibi kızılötesi kristaller, makineli yüzeyin altında yankılanan mikrokökezlere karşı savunmasızdır.Bu subsurface kusurları yüksek güç lazer sistemleri veya görüntüleme optikleri azaltır ve genellikle daha sonra kesme ve keskin elmas aletlerini optimize ederek, üreticilerin yem oranını azaltmasını veya daha küçük bir derinlik kullanarak, yüksek çözünürlükte ışık ve düşük performansın derinliğini azaltdığını göstermiştir.Bu sadece üretim hızlarını azaltır.

Anahtar Kesme Parametreleri ve Etkileri

Kesme Hız

Kesme hızı, araç ve iş parçası yüzeyi arasındaki göreceli hız olarak tanımlanır.Dönderlik işlemlerinde, çok düşük bir yüz ila birkaç bin RPM arasında, iş parça çapına ve araç materyaline bağlı olarak yüksek kesim hızları, aracı veya ısı hasarının iş parçasına yumuşatabilir. Conversely, yüksek çözünürlükte bulunan hızlar, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunabilir.

Feed Rate

Beslenme oranı, araç devrimine veya birim zamanında ilerlemelerin ne kadar olduğunu belirler.Tek nokta elması dönüşte, besleme oranı doğrudan teorik yüzey kabalığını ayarlar: daha küçük bir besleme daha düzgün bir yüzey üretir, ancak daha uzun bir işleme süresine ihtiyaç duyar; Yüzeysel kabalığı gerektiren optik uygulamalar için, elmas kesme modundan önce, yem oranları yaygınlaşırken, bu tür iyileştirici bir kimyasal maddeyi test etmek için uzun süre çalışır.

Cut of Cut

Kesmenin derinliği, bir geçişte kaldırılan malzemenin kalınlığıdır. Yüksek çözünürlükte optikler için, toplam derinlik genellikle birden fazla kaba ve bitirme geçişi ile bölünmüştür.Ancak, çok fazla sığ geçiş zaman alabilir ve araç takip riskini artırabilir.Bir ortak strateji, en az bir hıza sahip olmak için son bir yüzeyin en yüksek çözünürlükte olması gerekir.

Alet Seçimi ve Geometry

Tek kristal elmas aletleri, demir dışı metal işleme için standarttır çünkü aşırı sert, keskin kenar yarıçapı (daha büyük 20-100 nm) ve yüksek termal iletkenlik. Tool reçesi açısı, algılama açısı ve burnu ve tüm yüzeyleri etkiler. Sıfır veya biraz negatif rake, belirli malzeme ve makinelerini sıkıştırmadan önce geometriye uygun şekilde çalışır.

Kesme Akışkanları ve Coolants

Kesme sıvıları sürtünmeyi azaltmaya, ısıyı taşımak ve kesmeden parçalara dökülüyor. Optik işlemede, serin bir akış seçimi hem yüzey kalitesini ve aracı aşınmaya yardımcı olabilir.Su-miscible sentetik soğutucular pas makinesi ile birlikte yaygındır, ancak yağ bazlı sıvılar, soğuk konsantrasyon ve kristallerin geri çekilmesi için daha iyi yağ bazlı yağ bazlı yağ bazlı yağ bazlı sıvılar sağlar.

Malzeme-Specificceptations

Optik Cam

BK7 gibi optik gözlükler, silikat ve cam bardaklar daha sert, yumuşaklık noktası ve kırık sertliği ile donatılır. Örneğin, son derece sert ve sert, çok düşük yem oranları ve sığ bardakları gerektiren, son derece düşük basınçlı kesme için gerekli olan yüksek çözünürlükte kalın. Borsilicate daha fazla affedicidir.

Uzakt Kristalleri

kalsiyum flororide, magnezyum flororide ve Germanyyum IR optiklerinde kullanılıyor ve bu kristal uçaklarla çalışırken kesme kuvvetlerini azaltmaya yönelik dikkatli bir işlem gerektirir.Tahmin derinliği, kristalleri kesmek için en az 2-3 μm ve bev ile 10 μm / bev ile birlikte, yumuşak IR ısıtmayı önlemek için çok fazla makineli, yumuşak IR ısıtılır.

Polimerler ve Yumuşak Malzemeler

Optik elementlerde kullanılan plastikler, polikarbonat, PMMA ve döngü olefin kopolimerleri, daha düşük sertliğe bağlı camdan daha az hassastır, ancak ısıtımı önlemek için derin bir şekilde kontrol edilmelidir.Kıtlı bir yığınla ısınır ve sıkı bir şekilde ısınır ve hafif bir yağla soğutmak için yeterince yüksek olmamalıdır.

Parametreleri Belirlemek için En İyi Uygulamalar

Muhafazakar Ayarlarla başlayın

Yeni bir optik bileşen tasarımı veya anahtarlama materyaline giriş yaparken, aynı malzemeden başlamak için bir dizi test kesintisi yapılır - ve yüzey kabalığını ölçmek, form hatasını ve yıkıcı yöntemlere karşı koruyucu hasarları kullanarak yüzeysel hasarları ölçmek.

Hassas Ekipman ve Alet Kullanımı

Ultraprecision lathes with Hydrostatik or air-bedinglans, such as those from Moore Nanotechnology or Precitech, optik-grad işleme için gerekli dinamik sertlik ve termal stabilite sağlar.Karışlamada bile, düzlük ve pozisyonsal doğruluk önemlidir. Tool setting to be done with a vision system or touch that can measure the work partition and location relative to the work partition center to within 1 μm.

İzleme ve Kayıt Süreci Data

Modern CNC kontrolleri, gerçek zamanlı olarak enerji girişine izin verir, kesme kuvvetleri (diyakometreler), sıcaklık ve akustik emisyonlar. Bu sinyallerin çoğu parçada kullanım, sohbet ve boyut sapması sağlar ve malzeme davranışındaki değişiklikler.In korrelating login data with post-process metrology results, mühendisler en uygun pencereden geçerken uyarıcı modelleri geliştirebilirler.

Deneme Cuts ve Defect Analiz

Tam üretimden önce, bir dizi deneme, kenar çipleri için minimum üç örnek üzerinde çalışır ve bir endişelenirse, çapraz bölme veya etching mikrokrasileri ortaya çıkarabilir.Her bir örnekte birden çok yerde yüzey kabalığını ölçmek için.Inspect the part under a high-power mikroskop for edge chips, ya da pits.If subsurface hasar endişe verici, kesitsel parlamental bir veya etching mikrokracks ortaya çıkarabilir.

Bütünlemeli Kontrol Stratejileri

Gelişmiş CNC sistemleri, bir malzeme dahil edebilir veya araç etkisini gösteren bir kuvvet tespit ederse, kontrol edilebilir sistemler, özellikle de çeşitli kesitsel kalınlığı veya karmaşık geometriye sahip olan makinelerde yemi azaltılabilir.In example, if the dynamometer detects a force that could specify a material installation or tools impact, but the control can momently reduce feed to avoid items. such adaptive systems are especially valuable when processing components that have different crosssectional kalınlık or complex geometri. Implementing adaptive control requires careful calibration of force that could specify a resource override limits, but the shower.

Hassas Ekipman ve Alet

Makine Stiffness ve Termal Yönetim

ultra-precision işlemedeki kuvvetler küçük - 0.1 N'den daha az - ancak herhangi bir defleksiyon veya termal sürüklenme optik yüzeydeki ölçülebilir hataları yaratabilir. Makineler, uzun vadede sürüklenme ve serin tedarik etmek için yüksek statik ve dinamik bir sertlike sahiptir. Air-bearings düşük çalıştırmayı sağlar (25 nm) ve negable bir sürtünme sağlarken, hidrostatik kaydıraklar mükemmel bir baraj ve düzlük sağlar.

Elmasın Ötesinde Araç Malzemeleri

Tek optik elmas en optik-dönüşüm için tercih edilirken, diğer araç malzemeleri demirli malzemeler veya kesintiler için gerekli olabilir. Cubic boron nitride (CBN) araçları enjeksiyon-yaşlı plastik optik optik optik parçalar için kullanılan makineli kalıplar, ancak yüzey bitirmek genellikle elmas ile birlikte standart kalır ve 1-2 nms ile sertleştirici malzemelerle çalışır.

Tool Durum İzleme İzleme

Otomatik üretim sırasında eksik olan bir araç otomatik olarak kullanılan elmas aracı kenarını düzenli olarak inceleyin.Bir ekranlı elektron mikroskopu (SEM) veya yüksek çözünürlüklü optik mikroskop, aşınmayı tespit etmeye yardımcı olur. Birçok mağaza otomatik üretim sırasında eksik olmayan bir araçtan uzaklaştırılır. Birçok mağaza, sabit sayıda lens döngüsünden sonra elmas aracının değiştirilmesine karar verir.

Ölçme ve Kalite Güvence

In-Process Metrology

Bazı ultraprecision makineleri, lazer probları, kapasitance ölçümleri veya interferometreler gibi, bu da korelasyon ölçümünün kaldırılması olmadan ölçülmesine izin verir. Bu, hataları ve parametre ayarlamalarını azaltır. Örneğin, kaba bir geçişten sonra, operatör, son geçişten önce araç yolunu ölçebilir.Iniş ölçüm özellikle optik veya ücretsiz formlar için faydalıdır.

Yüzeysellik ve Form Hata

Yüzey kabalığı genellikle bir Fizeau Interferometresi (WLI) veya atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ile ölçülür ve ISO 10110 standartları, istenen yüzeysel hataların belirtilmesi için kılavuzluk sağlar - yüksek çözünürlükte optik ile ölçülür, form hatası genellikle 633 nm'de (Hücretsiz) ve ISO 10110 standartları için Rness'in altındaki sabitleme standartlarının daha az olması gerekir.

Subsurface Hasar Muayenesi

Subsurface hasar için tahrip edici yöntemler, işlem sırasında geçerlilik için TIR (toplam içsel yansıma) mikroscopy, optik koherens tomografi (OCT), ve foto-termal mikroscopy.Destructive yöntemleri, asit etching veya parlatma kesitleri gibi, işlem sırasında sürekli hasar için kullanılır. Minimiz subsurface hasar lazer-grad optik koherens tomografi (OCT), mikroscopy yüksek floralar bile yüksek floralar altında felaket başarısızlıklara neden olabilir.

Ultrasonik Assisted

Ultrasonik titreşimi kesme aracına veya iş parçalarını azaltın, yüksek malzeme geri yüklemelerini azaltır ve araç ömrünü uzatabilir, özellikle sert ve sert malzemeler için. Optik gözlükler ve seramikler için, ultrasonik vibrasyon, kanal içi geçiş için kesmenin kritik derinliğini etkili bir şekilde ikiye katlayabilir, çünkü etkili kesme hızı titreşimleri ile ısıtılır.

Lazere Sahiplik

Bir lazerle işin merkezi sadece kesme aracının önünde, malzemenin yumuşatılması, daha fazla machinable hale getirilmesini sağlamak.Bu teknik seramikler, kompozitler ve kızılötesi kristaller gibi zorlanmış malzemeler için umut vericidir. Örneğin lazer gücü, nokta büyüklüğü ve göreceli pozisyon, kesme hızı ve derinliği ile dikkatlice senkronize edilmelidir.

Parametre optimizasyonu için Makine Öğrenmesi

CNC kontrollerden ve iş başında sensörlerin büyük veri kümelerinin kullanılabilirliği ile, makine öğrenmesi algoritmaları, yeni bir malzeme veya geometri için tarihsel verilere dayanan en uygun çözümleri tahmin edebilir. Yüzey kabalığı, araç aşınması ve kuvvet sinyalleri, aksi takdirde deneme-ve-terör deneylerini gerektirecek saniyeler içinde parametreler önerebilir. Bazı makine yapıcıları şimdi üretim verilerini analiz eden ve iyileştirmeleri tavsiye eden bulut tabanlı hizmetler sunabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yüksek çözünürlükte optik bileşenler için kesme parametreleri kurmak, katı özellikleri karşılayan çok değişkenli bir optimizasyon problemidir.En iyi uygulamalar burada - muhafazakar olarak, izleme süreci verileri, sistematik deneme kesintilerine öncelik vererek ve gelişmekte olan teknolojiler hakkında bilgi sahibi olmak - yüksek verim ve düşük hata oranlarına ulaşmak için sağlam bir çerçevede kalmak, sürekli olarak burada açıklanan uygulamalar - bu performansların önemli ölçüde, izleme süreci verilerinin yürütülmesi, sistematik olarak yürütülmesi ve ortaya çıkan teknolojiler hakkında bilgi edinmek için bilgi sahibi olmak - yüksek verim ve düşük hata oranlarının arttırılması için sağlam bir çerçevede kalmak.