三轴快速刀具伺服超精密雕刻
面形误差降至5纳米
由快速刀具伺服直接驱动金刚石刀具，摆脱超精密车床限制，实现微结构表面的高柔性、高一致加工。
Pu, Xiaonan · Jianghai, Xu · 黄鹏 · Du, Hanheng · Zhu Z.
International Journal of Mechanical Sciences 2023
参数信息
- 面形误差（六边形透镜阵列）
- 5 nm
- 面形误差（正弦微结构阵列）
- 70 nm
- 面形误差（微透镜阵列）
- 50 nm
- 表面粗糙度（单个透镜）
- 3.44 nm
- 加工时间（单个透镜）
- 0.1 s
技术优势
摆脱车床限制
刀具由三轴快速刀具伺服直接驱动，不必依赖超精密车床的运动精度，从而能够灵活加工不同形状的微结构表面。
拐角过冲有补偿
在刀路拐角处加入延伸路径，预先稳定过冲现象，再去除材料，从而有效减小面形误差。
加工效率高
单个微透镜可在0.1 s内完成加工，同时达到Sa 3.44 nm的表面粗糙度。
应用场景
- 光学自由曲面制造：用三轴FTS直接雕刻复杂光学曲面，摆脱车床几何限制，提高设计自由度。
- 微透镜阵列加工：高精度、快速地加工微透镜阵列，面形误差仅50 nm，单个透镜0.1 s。
- 超精密加工：提供纳米级面形精度的超精密加工能力，适用于微结构表面。
- 微纳光学元件：制造高精度微纳光学元件，如正弦微结构和微透镜阵列，表面质量优异。