微V型槽高精密磨削机床研制.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52015年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：1001-2265(2015)05-0137—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．039微V型槽高精密磨削机床研制术李志才，高伟强，刘建群，刘强，黄国强(广东工业大学机电工程学院，广州510006)摘要：微V型槽阵列器件是光纤通讯设备的关键结构元件之一。随着光纤通讯技术的发展，利用传统刻蚀和切削的加工方法，已无法

2、满足微V型槽高精度的要求。在分析了微V型槽阵列器件的设计要求，文章提出一种机床方案，基于精密机床的T型布局，采用金刚石成型砂轮，开发专用数控系统实现微V型槽阵列的高精密磨削。采用激光干涉仪对机床性能和定位精度进行测试分析，测得机床z轴的定位精度误差达到±0．1／,m。结果表明，该机床能达到预期的实时运动控制和定位精度要求，并流畅运行，验证了该方案的可行性和有效性。关键词：微V型槽阵列；精密磨床；激光干涉仪；定位精度中图分类号：TH165；TG506文献标识码：ADesignonV·grooveOpticalFiberCon

3、nectorforUltra-precisionGrindingMachineToolCNCSystemLIZhi—cai，GAOWei—qiang，LIUJian—qun，LIUQiang，HUANGGuo—qiang(SchoolofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：ThedeviceofmicroV—groovearrayisoneofthekeystructureco

4、mponentsofopticalfibercom—municationequipment．Withthedevelopmentofopticalfibercommunicationtechnology，usingconventionaletchingandcuttingmachiningmethod，unabletorealizethehighprecisionrequirementofmicroV—groove．OntheanalysisofthedesignrequirementsofthemicroV—groove

5、arraydevice，amachinetoolisproposedinthispaper，basedontheTlayoutofprecisionmachinetools，developspecialCNCsystemtorealizehighprecisiongrindingmicroV—groovearrayswithspecialshapeofdiamondgrindingwhee1．Withlaserinterfer-ometer，toanalysisthemeasurementdataofperformance

6、andpositioningaccuracyofNCmachinetools，andtomeasurethepositioningaccuracyerrorofZaxisattherangeofplusorminus0．1／zm．Resultsshowthatthemachinetoolisabletoachieverequirementsofthedesiredreal·-timemotioncontrolandpositioningaccura-·cy，andthemachinesmoothrunning，so，ver

7、ifythefeasibilityandeffectivenessoftheseheme．Keywords：arraysofmicroV-groove；precisiongrindingmachine；laserinterferometer；positioningaccura—cy产。梁静秋等采用各项异性腐蚀技术研制出一维单0引言晶硅V型槽的光纤阵列。蔡玉丽等在微机电系统微V型槽阵列器件是固定光纤，保证光纤定位和技术的基础上优化了湿法刻蚀工艺，制作出不同尺寸对准精度，用于实现集成光学芯片与外部光纤连接耦的单元MEMS光纤连

8、接器器件和多通道硅V型槽阵合的关键结构元件，是光纤网络通信中最基础、需求量列。而飞刀切削和砂轮磨削所用机床设备精度要求最大的光无源器件。高，价格昂贵；但操作方便、工艺和设备简单，加工速度自高野芳伸⋯发明V型槽阵列结构用于连接光快，能实现高精密加工，保证光纤间高精密耦合。刘纤以来，微V型槽阵列的加工方法主