光學(xué)玻璃精密磨削過程的聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)實驗研究.pdf

1、光學(xué)玻璃廣泛應(yīng)用于望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機、瞄準(zhǔn)器等光學(xué)儀器。隨著民用和國防光學(xué)系統(tǒng)對高精度的光學(xué)元件需求的增加，在保證質(zhì)量的前提下，光學(xué)元件的高效加工技術(shù)成為光學(xué)制造業(yè)研究的熱點。目前運用金剛石砂輪對光學(xué)玻璃進行精密加工時，磨削過程的某些意外情況會影響磨削狀態(tài)的穩(wěn)定性，包括砂輪磨損及工件表面層的質(zhì)量，因此對于光學(xué)玻璃磨削過程的監(jiān)測技術(shù)是磨削領(lǐng)域一個重要研究對象。
　　本文運用聲發(fā)射技術(shù)（Acoustic Emission,簡稱AE

2、）對BK7、fused silica、fused quartz三種光學(xué)玻璃磨削過程進行監(jiān)測，在時域和頻域范圍內(nèi)對所采集到的聲發(fā)射信號進行分析，揭示了磨削過程中聲發(fā)射信號隨磨削參數(shù)及砂輪磨損狀態(tài)的變化規(guī)律，建立聲發(fā)射有效監(jiān)測磨削狀態(tài)的機制，有利于改善光學(xué)玻璃工件加工質(zhì)量，并提高磨削加工效率。本文主要在以下幾個方面做了具體的研究工作：
　　通過對BK7、fused silica、fused quartz三種光學(xué)玻璃進行顯微壓痕實驗，得

3、到三種材料顯微硬度、斷裂韌性和材料臨界脆塑轉(zhuǎn)變深度等基本性能參數(shù)，另一方面通過材料表面壓痕的裂紋對三種光學(xué)玻璃材料的可加工性能進行了初步研究。
　　對三種光學(xué)玻璃進行了單顆粒金剛石磨削實驗，對光學(xué)玻璃磨削過程材料去除機理進行研究。運用聲發(fā)射傳感器輔佐以磨削力傳感器對磨削過程進行監(jiān)測，揭示聲發(fā)射和磨削力對磨削過程監(jiān)測有著不同的作用機理。同時通過對磨削過程前后金剛石顆粒進行顯微觀察，對磨削過程中金剛石顆粒的磨損機理進行了研究。