發(fā)布時間：2025-04-11 02:10

　　主副雙刀機械刻劃技術是利用兩把同型號刻刀形成錯刃相對空間位姿關系對衍射光柵精確成槽的新方法,有效抑制了光柵刻槽過程中槽面的彈塑性回彈變形和側向塑性隆起,并延長了主刻刀的使用壽命;然而傳統(tǒng)試刻法刀具位姿調(diào)控方式不能滿足雙刀相對位姿檢測的精度要求,是制約該技術進一步發(fā)展的重要因素之一。因此,探究高精度新型刀具位姿檢測方法,對于提高主副雙刀錯刃機械刻槽成形精度,保證衍射光柵制備質(zhì)量具有重要的意義。本文將基于激光衍射測量技術對主副雙刀機械刻劃刀具在刻劃坐標系中的位姿進行檢測。首先,建立了刀具坐標系與刻劃坐標系,推導出主副雙刀相對位置坐標公式;進而又深入研究了矩形孔、直角三角形孔夫瑯禾費遠場衍射理論,并基于刀具姿態(tài)角狹縫衍射條紋信息,建立了激光衍射測量技術刀具姿態(tài)角檢測模型(正演求解);介紹了刀具殘余壓痕/劃痕顯微圖像檢測技術刀具姿態(tài)角計算方法(反演求解),以驗證本論文提出的激光衍射測量技術刀具位姿檢測方法的可行性與精準性。其次,依據(jù)激光衍射法搭建了刀具位姿檢測裝置試驗樣機,標定了檢測精度;在此基礎上,率先利用激光衍射法對單刀位姿進行了檢測,并同時進行了單刀原位壓痕/劃痕試驗,分析了衍射法單刀位姿...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1單刀順序機械刻劃衍射光柵的槽形變形現(xiàn)象a)側向塑性隆起b)彈塑性回彈變形

大自然的必用光學器件[1]。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，衍射光柵在生產(chǎn)和生活中越來越重要的作用，目前已廣泛應用于激光器、集成光路、光通信以及工業(yè)計量域，因此對機械刻劃衍射光柵的槽形精度要求也越來越高[2,3]。與此同時，衍射光械刻劃工藝又是判定一個國家在納米級超精密加工技術領域發(fā)展水....

圖1.2主副雙刀錯刃機械刻劃技術a)主副雙刀錯刃機械刻劃衍光柵示意圖b)主副雙刀錯刃機械刻劃衍射光柵槽形標注圖

b)圖1.2主副雙刀錯刃機械刻劃技術刃機械刻劃衍光柵示意圖b)主副雙刀錯刃機械刻劃衍射光射光柵超精密刻劃領域中，機械重復刻劃技術是單刀械刻劃工藝轉(zhuǎn)變深入研究的發(fā)展趨勢[13,14]。然而，在工藝過程中，要求主刀能夠在副刀預先刻劃的槽形基要求雙刀相對位姿精度要非常高，故對刀具....

圖1.4激光掃描法檢測刀具姿態(tài)信息a)檢測原理圖b)檢測系統(tǒng)結構圖

強信號轉(zhuǎn)化為電信號，通過對特征電信號進行解析，獲得了刀具參數(shù)和刀具三維信息，再將刀具坐標系與掃描坐標系之間進行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對刀具姿態(tài)信息的檢測[1.4a）和圖1.4b），分別為激光掃描法刀具姿態(tài)信息檢測原理圖與檢測系統(tǒng)結。易得，激光二極管同時將X方向、Y方向和Z方....

圖1.5基于雙目視覺測量技術刀具位姿檢測模型

如圖1.5b）所示，屬于雙目平行立體視覺模型[39]。2017年，哈爾濱工業(yè)大學任秉銀、柴立仁、魏坤等人利用雙目視覺測量技術完成對長軸類零件裝配端位姿的檢測，進而反演求解出其加工刀具的位姿，如圖1.5c）所示，屬于雙目正交立體視覺模型[40]。

本文編號：4039338