液浮抛光法原理及实验研究

发布时间：2024-05-31 05:04

　　本文借鉴磨料射流加工、浮法抛光、磁流变抛光等的抛光机理研究一种新型加工工艺-液浮抛光法,期望在大口径的平面光学元件的加工原理及技术方面取得突破,以达到高精度、大面积、高效率、低成本加工的目的。理论上探究了非牛顿流体与牛顿流体分别作为抛光介质的液浮抛光法工作原理及所对应的抛光磨头的设计原则。通过 fluent软件对两种流体分别对应的模型进行计算流体力学(Computational Fliud Dynamics,CFD)流场仿真,根据工件表面所受的压力、剪切力等仿真结果验证了该技术的可行性。针对牛顿流体,通过数值仿真探究不同的抛光磨头结构对加工质量的影响情况,根据对仿真结果的对比分析,流体流经抛光磨头的沟槽之后斜入射到工件表面,入射角为60°时所对应的抛光磨头结构对工件的抛光效果最好;针对非牛顿流体,通过流场仿真研究抛光磨头入口压强对该技术的影响规律,仿真结果表明,工件表面所受剪切力、压力随入口压强的增大而增大。搭建了实验平台,配置剪切增稠流体抛光液,设计实验,并制定检测方案,通对被加工件表面粗糙度的检测结果表明,初始粗糙度Ra值为25mm左右的K9玻璃经过90min的抛光后,其粗糙度Ra...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要??
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 超精密加工技术
        1.2.2 精密加工精度的控制
        1.2.3 抛光工具与被加工件的接触方式
    1.3 课题主要工作
        1.3.1 主要研究内容及重点
        1.3.2 课题研究方案
        1.3.3 论文章节安排
    1.4 本章小结
2 液浮抛光技术基本原理
    2.1 液浮抛光技术工作原理
        2.1.1 液浮抛光法技术定点抛光加工精度的控制
        2.1.2 抛光液为牛顿流体的液浮抛光模型及材料去除机理
        2.1.3 抛光液为剪切增稠流体的液浮抛光模型及材料去除机理
    2.2 抛光磨头结构设计
        2.2.1 牛顿流体作为抛光介质的抛光磨头结构设计
        2.2.2 非牛顿流体作为抛光介质的抛光磨头结构设计
    2.3 流体特性
    2.4 本章小结
3 液浮抛光法技术的流场仿真
    3.1 牛顿流体作为抛光介质的流场仿真
        3.1.1 牛顿流体的CFD流场仿真
        3.1.2 沟槽结构对液浮抛光法技术的影响规律
    3.2 非牛顿流体为抛光介质的流场仿真
    3.3 本章小结
4 液浮抛光技术实验研究
    4.1 实验平台系统搭建及抛光实验研究
        4.1.1 实验平台系统的搭建
        4.1.2 剪切增稠流体的配置及流变性的检验
        4.1.3 检测方案
        4.1.4 装置性能及技术验证性实验
    4.2 液浮抛光法技术加工工艺的优化实验研究
        4.2.1 加工工艺参数的优化设计
        4.2.2 实验结果与分析
        4.2.3 实验结果验证
    4.3 抛光时间对液浮抛光技术的影响情况
    4.4 本章小结
5 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3985158