超声磁粒研磨法对石英玻璃管内表面抛光试验研究

发布时间：2021-08-01 21:51

　　近年来,随着电光源、半导体、光通信、军工、冶金、建材、化学、机械、电力、环保等领域的快速发展,石英玻璃管被广泛应用于这些领域,所以对玻璃管的光整加工技术提出了较高的要求,尤其在半导体、光通信以及航空领域,对石英玻璃管内表面的质量要求更高。一般采用机械化学抛光方法抛光石英玻璃管内表面,导致抛光效率较低,而且抛光时采用的氧化铈颗粒会污染环境。磁粒研磨技术作为一种新兴的研磨技术,与传统的研磨方法相比具有自适应强、自锐性强、温升小及无需进行工具补偿等优点,现阶段已经较好的应用于复杂曲面、平面、内外圆表面的加工。但是传统的磁粒研磨技术研磨玻璃管内表面时,磁感应强度小,研磨压力降低,导致研磨质量与研磨效率较差。在玻璃管内部添加径向充磁辅助磁极可以提高磁感应强度,提高“磁粒刷”对玻璃管内壁的研磨压力,从而使研磨效率提高。但是添加辅助磁极后,在辅助磁极的压附下,“磁粒刷”的翻滚与更新下降,研磨后微观表面极易出现规律性划痕。针对以上的问题,本文以JGS2石英玻璃管（φ15×200 mm）为研究对象,进行了多组试验。首先提出了超声磁粒研磨技术研磨石英玻璃管内表面,即在玻璃管内部的辅助磁极上添加轴向振动促进... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 引言
    1.2 石英玻璃管精密加工发展现状
    1.3 超声波辅助加工理论及研究近况
    1.4 响应面法发展历程及计算流程
    1.5 磁粒研磨技术
        1.5.1 磁粒研磨技术概述
        1.5.2 磁粒研磨技术的发展现状
        1.5.3 磁粒研磨技术的工艺特点
    1.6 本课题的主要研究内容
2.石英玻璃管内表面超声磁粒复合研磨加工原理
    2.1 磁粒研磨的基本原理
        2.1.1 磁粒研磨表面材料去除机理
        2.1.2 研磨粒子的受力分析
    2.2 石英玻璃管内表面的抛光机理
    2.3 辅助磁极在玻璃管内表面研磨中的应用
    2.4 超声磁粒复合研磨的基本原理
    2.5 本章小结
3.石英玻璃管内表面超声磁粒复合研磨试验研究
    3.1 超声磁粒研磨装置
    3.2 超声磁粒复合研磨切削应力仿真分析
        3.2.1 研磨粒子网格质量与网格质量
        3.2.2 载荷条件
        3.2.3 模拟结果及分析
    3.3 实验条件及检测装置
        3.3.1 实验条件
        3.3.2 结果检测装置
    3.4 结果及分析
        3.4.1 粒径对表面粗糙度值的影响
        3.4.2 辅助磁极对表面粗糙度值的影响
        3.4.3 表面微观形貌分析
    3.5 本章小结
4.石英玻璃管内表面超声磁粒复合研磨工艺参数优化
    4.1 试验装置及条件
        4.1.1 复合光整试验装置
        4.1.2 试验条件
    4.2 响应面交互作用分析
        4.2.1 响应面优化方法
        4.2.2 响应面优化设计
    4.3 结果及分析
        4.3.1 表面粗糙度分析
        4.3.2 表面形貌分析
    4.4 本章小结
5.辅助磁极链超声磁粒复合研磨试验研究
    5.1 磁感应强度及研磨压力分析
        5.1.1 辅助磁极及辅助磁极链
        5.1.2 磁感应强度及研磨压力分析
    5.2 对比试验装置及条件
        5.2.1 试验装置
        5.2.2 编程程序
        5.2.3 试验条件
    5.3 结果及分析
        5.3.1 表面粗糙度分析
        5.3.2 表面形貌分析
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁力研磨精密抛光φ4×150 mm TC4管内表面的实验研究[J]. 杨海吉,张晓君,陈燕,韩冰.  表面技术. 2017(12)
[2]超声磁力复合研磨对TA18管内表面光整加工[J]. 谭悦,陈燕,曾加恒,许召宽.  电镀与涂饰. 2017(16)
[3]超精度石英玻璃的化学机械抛光[J]. 王仲杰,王胜利,王辰伟,张文倩,郑环.  微纳电子技术. 2017(01)
[4]软性粒子抛光石英玻璃的材料去除机理[J]. 刘德福,陈涛,陈广林,胡庆.  光学精密工程. 2016(07)
[5]基于声发射信号的多种光学玻璃特征尺寸测量的压痕实验[J]. 许继鹏,姜晨.  制造业自动化. 2016(02)
[6]磁研磨法抛光40Cr钢管件内表面的影响因素[J]. 陈燕,宋宗朋,李昌,韩冰.  中国表面工程. 2015(04)
[7]磁力研磨法加工弯管内表面的工艺参数优化[J]. 韩冰,刘立鑫,陈燕.  中国机械工程. 2015(06)
[8]磁力研磨法对陶瓷管内表面超精密抛光技术的试验研究[J]. 陈燕,张广彬,韩冰,李昌.  摩擦学学报. 2015(02)
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[10]抛光石英玻璃亚表面波纹研究[J]. 杜秀蓉,宋学富,孙元成,张晓强.  材料导报. 2014(S1)

博士论文
[1]电流变抛光液性能及其抛光技术研究[D]. 赵云伟.吉林大学 2012
[2]磨料水射流抛光技术研究[D]. 李兆泽.国防科学技术大学 2011
[3]电流变抛光设备开发与关键技术研究[D]. 贺新升.吉林大学 2009

硕士论文
[1]振动辅助磁力研磨工程陶瓷加工机理及试验研究[D]. 云昊.辽宁科技大学 2016
[2]光学玻璃板状坯料热加工连轧机结构设计与研究[D]. 舒兵.重庆大学 2012
[3]精密磨料气射流抛光技术研究[D]. 侯永振.山东大学 2009



本文编号：3316308