A02-菲涅耳透镜(Fresnel lens)模仁单点钻石车削研究

本研究使用的实验设备主要可分为加工设备与检测仪器两部份：加工设备主要是使用美国AMETEK公司所生产的Freeform 700G超精密加工机，检测仪器则使用英国Taylor Hobson Form Talysurf轮廓仪及Fogale nanotech非接触式白光干涉仪。本研究实验使用荷兰Sub Micron Tooling公司所生产的天然单晶钻石车刀，刀鼻半径<=20μm、后斜角(Rake Angle)为0度、第一前隙角(Clearance Angle)为15度、第二前隙角(Clearance Angle)为55度、刀具切边轮廓度(Waviness Cutting Edge)<=0.1μm、刀具切边夹角(Windown Cutting Edge)为54度(如图3)。试片使用镍铜合金为材料，所有试片直径皆为φ12mm(如图4)。另外，本研究之微结构尺寸(如图5)。

而此模仁之有效直径为φ8mm，经过计算之后(如图6)，可得知模仁最大斜度位于最外侧之微结构上面，斜度为35.283903度，因此加工此模仁时，会运到的刀具角度为35.283903度(如图7)。在加工此模仁时，模仁微结构斜度由中心往外侧递增，因此中心会运到较小之刀具角度，越往外侧刀具角度运到的会越来越大，直至最外侧的35.283903度，为了确保模仁形状精度，刀具在0~35.283903度之间的轮廓度必须控制在0.1μm以下。

图3：刀具检测报告

图4：模仁尺寸似意图

图5：微结构似意图

图6：模仁最大斜度之处

图7:加工模仁刀具使用到之角度