针对天文、航空航天、国防、能源及信息技术等领域中关键设备用的高精度特殊光学晶体零件(KDP和KD*P),研究该类软脆晶体零件加工时各向异性尤其是晶向硬度变化等机械特性(引起微切削力波动)对表面粗糙度的影响规律、加工表层的去除机理,并对切削液中化学成份在晶体表面发生潮解和"雾化"的作用机制、晶体零件SPDT加工时的参数优化等进行深入研究,其目的是为了获取超光滑的KDP晶体零件加工表面。本课题从晶体零件SPDT加工时的超光滑表面形成机理及工艺方面进行详细而深入的研究,以解决我国KDP晶体零件加工关键技术受国外封锁的问题。因此对本课题进行深入研究有着重要的理论意义与实用价值。
针对天文、航空航天、国防、能源及信息技术等领域中关键设备用的高精度特殊光学晶体零件(KDP和KD*P),本课题重点研究了该类软脆晶体零件加工时各向异性尤其是晶向硬度变化等机械特性(引起微切削力波动)对表面粗糙度的影响规律、加工表层的去除机理,并对切削液中化学成份在晶体表面发生潮解和"雾化"的作用机制、晶体零件SPDT加工时的参数优化等进行了深入研究。本课题在国际上首先利用球形探针在纳米原位测量系统上获取了KDP晶体的应力-应变曲线,理论推导了该晶体的最佳切削方向并对之进行了实验验证;在国内率先配制了高质量的KDP晶体切削加工冷却液,并获得了发明专利;全面研究了KDP晶体各向异性等材料特性对其超精密加工时的去除机制,获取了其加工时的脆塑转变临界条件,并对其工艺参数进行了优化,为其实验超光滑表面加工提供了理论依据。课题最后加工出了超光滑的KDP晶体表面,其零件表面粗糙度优于5nm。本课题从晶体零件SPDT加工时的超光滑表面形成机理及工艺方面进行了详细而深入的研究,解决了我国KDP晶体零件加工关键技术受国外封锁的问题,课题的完成有着重要的理论意义与实用价值。