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，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等一系列優(yōu)點，在光學(xué)系統(tǒng)中獲得了比較多的應(yīng)用。這一類硬脆材料元器件的加工越來越成為限制其應(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、光是國外近年來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，可以實現(xiàn)對光學(xué)器件的高效精密拋光，目前已經(jīng)被應(yīng)用于對平面、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。為使這項新興的技術(shù)能夠在我國的光學(xué)加工領(lǐng)域得到應(yīng)用，提高我國的光學(xué)精密加工水平，本文對磁流變拋光技術(shù)進行了研究。主要進行了以下幾方面的研究工作。 文章首先綜述了國內(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)展過程以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，為發(fā)展我國的光學(xué)磁流變拋光技術(shù)提供借鑒。 磁流變拋光材料去除機理的研究。磁流變拋光加工中存在機械作用、化學(xué)作用、表面流動作用的共同作用，其中機械作用、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的拋光磨?？梢栽诓煌潭壬咸岣呒庸ば剩纳票砻尜|(zhì)量。實驗結(jié)果證明在磁流變液中加入氧化鈰拋光粉可以促進玻璃與水之間的水合作用，有效地提高拋光效率，同時獲得比較

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，通過對拋光區(qū)內(nèi)磁流變液的流體動力學(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。并通過實驗驗證了模型的正確性。 磁流變拋光工藝參數(shù)實驗研究。針對我們所研制的磁流變拋光設(shè)備，對主要工藝參數(shù)對磁流變拋光的影響進行了實驗研究，分析了磁場強度、工件自轉(zhuǎn)速度、工件與拋光盤間隙等因素對拋光效率的影響規(guī)律。同時對微