磁流變拋光硬脆材料去除特性及面形控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今光學(xué)以及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體、微晶玻璃等硬脆材料在軍事、航空航天、電子工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于非球面光學(xué)系統(tǒng)具有可以改善像質(zhì)，提高光學(xué)特性，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等一系列優(yōu)點(diǎn)，在光學(xué)系統(tǒng)中獲得了比較多的應(yīng)用。這一類(lèi)硬脆材料元器件的加工越來(lái)越成為限制其應(yīng)用的瓶頸，尤其是非球面器件，采用傳統(tǒng)加工方法的高成本限制了非球面更為廣泛的應(yīng)用。因此，迫切需要研究可以適用于硬脆材料非球面加工的超精密加工方法。 磁流變拋

2、光是國(guó)外近年來(lái)新興的一種超精密加工方法，它將電磁學(xué)、流變學(xué)、化學(xué)綜合作用于光學(xué)加工中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)器件的高效精密拋光，目前已經(jīng)被應(yīng)用于對(duì)平面、球面、非球面的超精密加工，可加工材料范圍涵蓋了光學(xué)玻璃、微晶玻璃、光學(xué)晶體等多數(shù)光學(xué)材料。為使這項(xiàng)新興的技術(shù)能夠在我國(guó)的光學(xué)加工領(lǐng)域得到應(yīng)用，提高我國(guó)的光學(xué)精密加工水平，本文對(duì)磁流變拋光技術(shù)進(jìn)行了研究。主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作。 文章首先綜述了國(guó)內(nèi)外光學(xué)拋光技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)

3、有的非球面加工方法?？偨Y(jié)了磁流變拋光技術(shù)的發(fā)展過(guò)程以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，為發(fā)展我國(guó)的光學(xué)磁流變拋光技術(shù)提供借鑒。 磁流變拋光材料去除機(jī)理的研究。磁流變拋光加工中存在機(jī)械作用、化學(xué)作用、表面流動(dòng)作用的共同作用，其中機(jī)械作用、化學(xué)作用起著最為重要的作用。在磁流變液中加入不同種類(lèi)的拋光磨粒可以在不同程度上提高加工效率，改善表面質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明在磁流變液中加入氧化鈰拋光粉可以促進(jìn)玻璃與水之間的水合作用，有效地提高拋光效率，同時(shí)獲得比較

4、好的表面質(zhì)量。 磁流變拋光材料去除速率模型的建立。根據(jù)光學(xué)加工中通用的Preston方程，通過(guò)對(duì)拋光區(qū)內(nèi)磁流變液的流體動(dòng)力學(xué)分析，分別建立了工件靜止?fàn)顟B(tài)與以固定速率自轉(zhuǎn)的磁流變拋光材料去除率的數(shù)學(xué)模型。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。 磁流變拋光工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究。針對(duì)我們所研制的磁流變拋光設(shè)備，對(duì)主要工藝參數(shù)對(duì)磁流變拋光的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了磁場(chǎng)強(qiáng)度、工件自轉(zhuǎn)速度、工件與拋光盤(pán)間隙等因素對(duì)拋光效率的影響規(guī)律。同時(shí)對(duì)微