第2期 2018年2月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2018)02011204
D0I:10.13462/j.cnki.mmtamt.2018.02.028
KDP晶体SPDT加工工艺参数优化研究
关佳亮，路文文，戚泽海，孙晓楠
（北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100124）
No.2 Feb.2018
摘要：KDP晶体加工中工艺参数的选择会直接影响工件的表面质量。为了获得最优的工艺参数组合，文章基于IBMSPSSStatistics19.0软件对实验过程进行正交设计，并对试验结果进行单因变量多
KDP晶体的切削实验验证。实验结果表明：各因素对表面粗糙度影响的强弱顺序为进给量、主轴转速、背吃刀量、刀具圆弧半径；最佳的工艺参数组合为刀具圆弧半径r=9mm，进给量f=26um/r，背吃刀量a，=17um，转速n=300r/min；利用优化后的工艺参数进行KDP晶体切削实验，得到表面粗糙度值为Ra=0.011um的光滑表面，获得了理想的加工效果。
关键词：KDP晶体：参数优化：SPSS软件：正交实验：方差分析
中图分类号：TH161;TG506
文献标识码：A
Research on the SPDT Processing Parameters Optimization of KDP Crystal
GUAN Jia-liang,LU Wen-wen, QI Ze-hai, SUN Xiao-nan
( College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124,China）
Abstract : The choice of process parameters will directly affect the surface quality of the workpieces in KDF crystal processing. In order to obtain the optimal combination of process parameters, the article designed thc orthogonal design of the experimental process based on IBM SPSS Statistics 19. O software and conducted thc single variable and multi-factor analysis of variance for experimental results, the order of the influence of each factor on the surface roughness was obtained, and the optimal combination of process parameters was optimized, based on which the cutting experimental was taken on KDP crystal. The experimental results show that the order of the influence of each factor on the surface roughness is the feed rate, the spindle speed, the back cutting depth and the tool arc radius. The optimum combination of the process parameters is the tool radius arc r = 9mm, the feed rate f = 26μm/r, the back cutting depth a, = 17μm, the spindle speed n = 300r/min; By using the optimized process ,the smooth surface and ideal processing effect are obtained with the surface roughness value of Ra =0. 01ljμm.
Key words: KDP crystal; parameters optimization; SPSS software; orthogonal experiment; variance analy sis
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引言
KDP（KH2PO4）晶体是目前唯一可用作激光惯性约束核聚变装置（ICF）、强激光武器、大型固体激光器等光路系统中关键光学元件，具有重要战略地位，同时制造精度要求很高。但该晶体具有质软、易潮解、脆性高、各向异性、对温度变化敏感和易开裂等一系列不利加工的材料特性，使其成为最难加工的光学元件[14] 单点金刚石飞刀切削（SPDT）是KDP晶体目前最理想的加工方式[5]。国内外学者对SPDT加工中影响晶体加工表面质量的工艺因素开展了大量基础性研究工
收稿日期：2017-04-19；修回日期：2017-05-19*基金项目：国家重大科技专项（2011ZX04004-042）
作。M.R.Kozlowski等早期研究了SPDT加工中冷却液与晶体表面雾化率的关系6」。杨晓东运用回归分析法优化了影响晶体表面粗糙度的工艺参数了。马新强等采用正交实验极差分析法对影响晶体表面粗糙度和波纹度的工艺参数进行了优化"。但上述研究中均未将方差分析法应用到KDP晶体工艺参数优化中，因此基于此方法的优化效果，有待进一步研究。
本文主要针对KDP晶体SPDT加工中影响晶体表面粗糙度的工艺参数开展实验研究，通过运用SPSS软件对实验过程进行正交实验优化设计，采用方差分析
作者简分券数据964一），男，满族，黑龙江佳木斯人，北京工业大学教授，博士后，研究方向为超硬、硬脆、复合材料等难加工材料的精密超精密
保，(Email)guanjl@bjut.edu.en。