液流悬浮超光滑加工机理及抛光动压力的研究

论文摘要

光学零件的表面质量是决定光学系统性能优劣的关键因素,在各个领域都有广泛的应用。液流悬浮超光滑表面加工技术作为一种新型的加工技术,是对光学材料表面传统抛光技术的革新,具有很好的应用前景。本文的主要研究内容是建立了可实现在加工过程中改变抛光动压力和加工间隙的液流悬浮抛光系统。并在实验中寻找抛光动压力对加工效果的影响规律,得到抛光K9玻璃的实时控制方案。为提高液流悬浮抛光的实时可控性,本文建立了可对抛光动压力实时控制的液流悬浮抛光系统,并对其工作原理进行了分析。配制出适用于K9玻璃的具有粘度合适、稳定性好、分散性好的液流悬浮抛光液。就液流悬浮超光滑抛光分别从理论和实验方面进行了研究。理论方面,从原子表面去除角度出发,对液流悬浮抛光机理进行了研究,阐述了抛光动压力及加工间隙对加工效果的影响。实验方面:研究了抛光动压力与加工间隙、抛光工具转速二者的关系,得到了二者对抛光动压力的影响规律;利用K9玻璃进行抛光实验,得到了抛光动压力和加工间隙对加工效果的影响规律,实验结果和理论分析相符。针对K9玻璃,设计了液流悬浮对其抛光所能达到最佳效果的实时控制方案,为最终实现液流悬浮抛光柔顺控制提供了依据。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外超光滑表面加工的发展状况
• 1.2.1 几种超光滑加工方法及其研究进展
• 1.2.2 超光滑表面加工中存在的主要问题
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 第二章 液流悬浮抛光系统
• 2.1 液流悬浮抛光系统工作原理
• 2.2 液流悬浮抛光系统改进
• 2.3 实验装置的组成及性能
• 2.4 K9 玻璃表面粗糙度测量仪器
• 2.5 抛光液的配制
• 2.5.1 液流悬浮抛光液中的纳米颗粒
• 2.5.2 液流悬浮抛光液的基载液
• 2.5.3 表面活性剂
• 2.5.4 抛光液的团聚现象及解决办法
• 2.6 抛光液的配制流程
• 2.7 k9 玻璃的预加工及清洗
• 2.8 本章小结
• 第三章 液流悬浮抛光机理与流体动压分析
• 3.1 液流悬浮抛光加工机理
• 3.2 流体动压分析
• 3.2.1 抛光动压力实现的条件
• 3.2.2 本课题所用理论模型
• 3.2.3 抛光动压力分析
• 3.3 实验研究
• 3.3.1 抛光动压力与抛光工具转速关系的实验研究
• 3.3.2 抛光动压力与加工间隙关系的实验研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 抛光动压力对加工效果影响的研究
• 4.1 液流悬浮加工中抛光动压力的研究
• 4.2 抛光动压力的实验研究
• 4.2.1 加工间隙对加工效果的影响规律
• 4.2.2 抛光动压力对液流悬浮加工效果的影响规律
• 4.2.3 液流悬浮抛光K9 玻璃最佳效果得实时控制方案
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢